JP2633410B2 - 作業車の姿勢制御構造 - Google Patents

作業車の姿勢制御構造

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JP2633410B2
JP2633410B2 JP10997991A JP10997991A JP2633410B2 JP 2633410 B2 JP2633410 B2 JP 2633410B2 JP 10997991 A JP10997991 A JP 10997991A JP 10997991 A JP10997991 A JP 10997991A JP 2633410 B2 JP2633410 B2 JP 2633410B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば乗用型田植機や農
用トラクタのように、機体に対する対地作業装置の姿勢
を変更操作するアクチュエータと、地面に対して対地作
業装置が所定姿勢を維持するようにアクチュエータを作
動させる姿勢制御手段とを備えた作業車の姿勢制御構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】以上のような作業車の一例として乗用型
田植機があり、この乗用型田植機では苗植付装置(対地
作業装置に相当)の昇降制御(姿勢制御手段に相当)を
行っている。そして、このような乗用型田植機の昇降制
御手段の一例が実開昭62−74508号公報に開示さ
れている。この構成では、田面(地面に相当)から苗植
付装置までの高さを検出するものとして接地フロート
(前記公報の図1の5)を苗植付装置に備えており、こ
の接地フロートの高さ検出に基づき田面から苗植付装置
が一定高さを維持するように苗植付装置を油圧シリンダ
(アクチュエータに相当)(前記公報の図2の1)によ
り昇降操作している。そして、この接地フロートを田面
側に付勢するバネ(前記公報の図1の8)の付勢力を、
田面の状態に応じて感度操作レバー(前記公報の図1の
30)(感度変更手段に相当)により変更操作して、油
圧シリンダによる昇降操作の感度を変更できるように構
成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の構成において、
田面の泥が硬い場合には田面上に泥塊が多く散在してい
る場合がある為に、高さ検出用の接地フロートが敏感に
上下動し易くこれに伴い苗植付装置も頻繁に昇降操作さ
れて、いわゆる苗植付装置のハンチング現象を生じ易
い。そこで、このような場合には、前述のバネの付勢力
を強くして接地フロートがあまり上下動しないようにす
る(制御感度の鈍感側に相当)。逆に、田面の泥が軟ら
かい場合には泥塊も少なく田面も比較的平滑な状態なの
で、このような場合には前述のバネの付勢力を弱くして
接地フロートが敏感に上下動するようにして、苗植付装
置も敏感に昇降操作されて行くようにする(制御感度の
敏感側に相当)。
【0004】以上のように、田面の状態に応じて作業者
は感度変更操作を行うのであるが、従来の感度変更は接
地フロート側、つまり、地面に対する対地作業装置の姿
勢を検出するセンサー側においてのみ行われている。従
って、地面及び対地作業装置自身の状態によってはセン
サー側の感度変更だけでは十分に対応できず、精度良い
姿勢変更操作が行えない場合がある。本発明は、地面及
び対地作業装置自身の状態からあまり影響を受けずに、
精度良い姿勢変更操作が行えるように構成することを目
的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな作業車の姿勢制御構造において、次のように構成す
ることにある。つまり、バネと減衰作用が強弱に変更自
在なダンパーとを、姿勢変更用のアクチュエータと対地
作業装置との間に並列に設けると共に、感度変更手段に
よる感度の敏感側への変更操作に連動してダンパーの減
衰作用を強める側に自動的に操作し、且つ、感度の鈍感
側への変更操作に連動してダンパーの減衰作用を弱める
側に自動的に操作する操作手段を備えている。
【0006】
【作用】前述のようなダンパーは一般にその変位の速度
に比例した抵抗が生じて減衰作用を発揮するものであ
り、変位そのものに対し抵抗が生じるショック吸収用の
バネと一緒に使用されることが多くある。そこで前述の
ように構成した場合、感度変更手段を敏感側に操作する
とこれに連動してダンパーの減衰作用が自動的に強めら
れる。このように感度変更手段を敏感側に操作するとア
クチュエータが比較的頻繁に作動して対地作業装置の姿
勢変更操作が行われる。この場合にダンパーの減衰作用
が強められると、アクチュエータと対地作業装置とがバ
ネやダンパーを介さずに直接に連結されているような状
態となり、アクチュエータが作動を開始するとこれに遅
れることなく対地作業装置の姿勢変更操作が開始される
のである。以上のように感度変更手段を敏感側に操作す
ると、地面に対する対地作業装置の姿勢変化に基づきア
クチュエータが遅れることなく素早く作動を開始するの
であり、前述のダンパーの作用によってアクチュエータ
の作動に対地作業装置が遅れることなく素早く姿勢変更
を開始するのである。
【0007】これに対して、感度変更手段を鈍感側に操
作するとこれに連動してダンパーの減衰作用が弱められ
る。このように感度変更手段を鈍感側に操作するとアク
チュエータの作動の頻度が比較的少なくなり、対地作業
装置の姿勢変更操作の頻度も少なくなる。この場合にダ
ンパーの減衰作用が弱められると、アクチュエータと対
地作業装置とがバネのみにより連結されているような状
態となり、アクチュエータが作動を開始するとこれに少
し遅れて対地作業装置の姿勢変更操作が開始されるので
ある。以上のように感度変更手段を鈍感側に操作する
と、地面に対する対地作業装置の姿勢変化に基づきアク
チュエータが少し遅れて作動を開始するのであり、前述
のダンパーの作用によってアクチュエータの作動に対地
作業装置が少し遅れて姿勢変更を開始するのである。
【0008】
【発明の効果】従来の構成のように、対地作業装置の姿
勢変更用のアクチュエータから昇降制御手段側のみにお
いて制御感度を変更操作するだけではなく、この制御感
度の変更操作に加えて、アクチュエータの作動に対し対
地作業装置が素早く追従するか遅れて追従するかがダン
パーにより自動的に変更操作されるように構成すること
ができた。これにより、対地作業装置の姿勢変更操作全
体として対応できる感度の幅が従来よりも広いものに設
定することができ、地面及び対地作業装置自身の色々な
状態に対応できるようになって、対地作業装置の姿勢変
更性能を向上させることができた。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。作業車の一例に乗用型田植機があり、図2に示す
ようにリンク機構2を介して苗植付装置1(対地作業装
置に相当)が昇降自在に、機体の後部に連結されてい
る。この苗植付装置1は植付ミッションケース3に備え
られた苗載置用の苗のせ台4、回転駆動式の植付ケース
5、この植付ケース5の両端に備えられて苗のせ台4か
ら苗を交互に取り出して田面G(地面に相当)に植え付
けて行く一対の植付アーム6等により構成されている。
【0010】図1及び図2に示すように、機体側に単動
型の油圧シリンダ7(アクチュエータに相当)が取り付
けられており、この油圧シリンダ7の先端とリンク機構
2とが後述するダンパー8及びコイル型式のバネ9を介
して連結されている。植付ミッションケース3の下部に
は小型の接地フロート10が後部支点P1周りに上下揺
動自在に支持され、この接地フロート10の前部が折れ
曲がり自在なリンク機構18を介して植付ミッションケ
ース3に連結されると共に、接地フロート10の前部を
田面G側に付勢するバネ(図示せず)がリンク機構18
に内装されている。そして、植付ミッションケース3に
対するリンク機構18の角度を、植付ミッションケース
3に対する接地フロート10の上下位置として検出する
ポテンショメータ11が設けられている。
【0011】以上の構造により、機体前部の操縦パネル
(図示せず)に設けられている操作レバー12を植付位
置に操作しておくと、接地フロート10のポテンショメ
ータ11からの信号に基づいて、苗植付装置1が田面G
から設定高さを維持するように、制御装置13により油
圧シリンダ7用の制御弁14が切換操作され油圧シリン
ダ7が伸縮操作されて、苗植付装置1の昇降制御(姿勢
制御手段に相当)が行われる。そして、操作レバー12
を上昇位置U、中立位置N及び下降位置Dに操作するこ
とにより、苗植付装置1の強制的な昇降操作が行えるの
であり、この状態においては昇降制御は停止操作されて
いる。
【0012】この昇降制御には感度変更の機能が設けら
れており、この感度変更の構造について説明する。図1
に示すように、機体側に感度操作レバー19(感度変更
手段に相当)が備えられており、この感度操作レバー1
9と接地フロート10の前部に亘りワイヤ20が接続さ
れている。
【0013】以上の構造によって感度操作レバー19を
敏感側に操作して固定すると、接地フロート10が田面
Gに対して平行に近い状態となって接地フロート10の
接地面積が広くなる。これにより、接地フロート10が
敏感に上下動して、これに基づき昇降制御が行われるの
である。逆に、感度操作レバー19を鈍感側に操作して
固定すると、接地フロート10が田面Gに対して前上が
り状態となって接地フロート10の接地面積が狭くな
る。これにより、接地フロート10が上下動が鈍感なも
のになり、これに基づき昇降制御が行われるのである。
【0014】又、このような接地フロート10の姿勢変
更により感度変更操作を行うと、ポテンショメータ11
からの信号により昇降制御を行う場合その目標値も変更
する必要がある。この場合、図1に示すように感度操作
レバー19の操作位置を検出するポテンショメータ21
が設けられ、このポテンショメータ21からの信号が制
御装置13に入力されている。これにより、昇降制御の
目標値の変更も感度操作レバー19の操作により自動的
に行われるように構成している。
【0015】次に油圧シリンダ7の先端に取り付けられ
るダンパー8及びバネ9について説明する。図1に示す
ように、ダンパー8は内装されるピストン(図示せず)
の両側に一対に油室(図示せず)を形成して構成されて
おり、この両油室を接続する油路15に可変絞り弁16
が設けられている。これにより、ダンパー8が伸縮する
と一方の油室から他方の油室又は逆方向に作動油が油路
15を通り流入するので、この作動油の流れに対し可変
絞り弁16により抵抗を与えてダンパー8の伸縮及び振
動を抑えるのである。
【0016】そして、油圧シリンダ7の先端とリンク機
構2とに亘りダンパー8が架設連結されており、このダ
ンパー8の外側にバネ9が嵌め付けられている。これに
よって、ダンパー8及びバネ9が並列の状態で油圧シリ
ンダ7の先端とリンク機構2とに亘り取り付けられるこ
とになる。
【0017】ダンパー8における可変絞り弁16の絞り
開度は、アクチュエータ17(操作手段に相当)により
任意の開度に設定変更可能である。そして、感度操作レ
バー19を敏感側に操作して固定すると、これに連動し
てアクチュエータ17により可変絞り弁16が閉側に操
作されてダンパー8の伸縮に大きな抵抗が掛かることに
なる。つまり、ダンパー8の減衰作用が強いものとな
る。
【0018】この状態においては前述のように接地フロ
ート10が敏感に田面Gに追従して上下動し、これに伴
って油圧シリンダ7が比較的頻繁に伸縮操作される。こ
の場合に可変絞り弁16が閉側に操作されていると、油
圧シリンダ7とリンク機構2とがバネ9やダンパー8を
介さずに直接に連結されているような状態となり、油圧
シリンダ7が伸縮を開始するとこれに遅れることなくリ
ンク機構2及び苗植付装置1が昇降操作されるのであ
る。このように、田面Gに対する苗植付装置1の上下位
置の変化を接地フロート10により敏感に検出すると同
時に、油圧シリンダ7によりリンク機構2及び苗植付装
置1が遅れることなく素早く昇降操作されるようにする
のである。
【0019】これに対して、感度操作レバー19を鈍感
側に操作して固定すると、これに連動してアクチュエー
タ17により可変絞り弁16が開側に操作されてダンパ
ー8の伸縮に掛かる抵抗が小さなものとなる。つまり、
ダンパー8の減衰作用が弱いものとなる。
【0020】この状態においては前述のように接地フロ
ート10の田面Gへの接地追従が鈍感なものになって、
この鈍感な接地フロート10の上下動により油圧シリン
ダ7の伸縮の頻度が少なくなる。この場合に可変絞り弁
16が開側に操作されていると、油圧シリンダ7とリン
ク機構2とがバネ9のみにより連結されているような状
態となり、油圧シリンダ7が伸縮を開始するとこれに少
し遅れてリンク機構2及び苗植付装置1が昇降操作され
るのである。このように、田面Gに対する苗植付装置1
の上下位置の変化を接地フロート10により検出する場
合その検出を鈍感なものにすると同時に、油圧シリンダ
7によりリンク機構2及び苗植付装置1が少し遅れて昇
降操作されるようにするのである。
【0021】〔別実施例〕前述の実施例においては、苗
植付装置1の昇降制御に対して本発明のダンパー8を設
けたが、苗植付装置1をリンク機構2に対して左右にロ
ーリング操作自在に取り付けると共に、このローリング
操作用としてアクチュエータ及び本発明のダンパー8を
設けてもよい。さらに、前述の実施例においては田面G
に対する接地フロート10の姿勢を上下に変更して感度
変更操作を行ったが、この接地フロート10を田面G側
に付勢するバネの付勢力を変更して感度変更操作(バネ
の付勢力強にて感度鈍感、バネの付勢力弱にて感度敏
感)を行ってもよい。又、油圧シリンダ7の供給される
作動油の流量にて感度変更操作(流量大にて感度敏感、
流量少にて感度鈍感)を行うように構成してもよい。乗
用型田植機ばかりでなく、ロータリ耕耘装置(対地作業
装置に相当)を備えた農用トラクタにおいて、このロー
タリ耕耘装置の昇降制御又はローリング制御に対して本
発明を適用してもよい。
【0022】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】昇降操作用の油圧シリンダ、ダンパー、バネ及
び感度操作レバー等の関係を示す概略回路図
【図2】乗用型田植機の全体側面図
【符号の説明】
1 対地作業装置 7 アクチュエータ 8 ダンパー 9 バネ 17 操作手段 19 感度変更手段 G 地面

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機体に対する対地作業装置(1)の姿勢
    を変更操作するアクチュエータ(7)と、地面(G)に
    対して前記対地作業装置(1)が所定姿勢を維持するよ
    うに前記アクチュエータ(7)を作動させる姿勢制御手
    段と、この姿勢制御手段の制御感度を変更可能な感度変
    更手段(19)とを備えた作業車の姿勢制御構造であっ
    て、バネ(9)と減衰作用が強弱に変更自在なダンパー
    (8)とを、前記アクチュエータ(7)と対地作業装置
    (1)との間に並列に設けると共に、前記感度変更手段
    (19)による感度の敏感側への変更操作に連動して前
    記ダンパー(8)の減衰作用を強める側に自動的に操作
    し、且つ、感度の鈍感側への変更操作に連動して前記ダ
    ンパー(8)の減衰作用を弱める側に自動的に操作する
    操作手段(17)を備えている作業車の姿勢制御構造。
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