JP2814284B2 - 農作業機の水平制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は例えば田植機の植付部などを常に左右水平に
維持させるようにした農作業機の水平制御装置に関す
る。

「従来の技術」 従来、実開昭58−96710号公報に示す如く、水平セン
サの検出結果に基づき、植付部の左右傾斜を修正して水
平に支持させる田植機があった。

「発明が解決しようとする問題点」 前記従来技術は、設定した不感帯以上の傾斜を水平セ
ンサが検出したとき、植付部の傾斜を修正する制御動作
が開始されるので、応答に必要な時間だけ制御が遅れ易
く、高速植付け作業などにおける急激な傾斜変化に対応
し得ないと共に、水平センサの不感帯を狭くすることに
よってハンチングが発生し易く、検出精度を容易に向上
させることができない等の機能上の問題があった。

「問題点を解決するための手段」 然るに、本発明は、左右傾斜を検出する水平センサの
出力に基づいて水平制御を行う農作業機の水平制御装置
において、水平制御動作を開始させる複数の加速度セン
サを備え、左右傾斜支点部を中心とする異なる位置近傍
に前記各加速度センサを配設させたことを特徴とするも
のである。

「作 用」 従って、水平センサの出力が不感帯内であっても、左
右方向の傾斜加速度が発生することにより、加速度セン
サの検出結果に基づいて水平制御が開始されるから、時
間遅れのない水平制御が可能となり、急激な傾斜変化に
対する追従性を容易に向上させ得、またハンチングを防
いで水平センサの不感帯を狭くし、検出精度を高めて制
御感度を容易に向上させ得ると共に、相対させる加速度
センサの出力差などにより垂直移動及び水平移動の加速
度が誤検出されるのを防止し得、左右傾斜変化によって
生じる加速度だけを正確に検出し得るものである。

また、左右傾斜を検出する水平センサの出力に基づい
て水平制御を行う農作業機の水平制御装置において、水
平制御動作を開始させる複数の加速度センサを備え、左
右傾斜支点部を通過する水平線上及び垂直線上の各近傍
位置に前記各加速度センサを配設させることにより、一
方の加速度センサによって垂直移動または水平移動の加
速度が誤検出されるのを防止し得ると共に、他方の加速
度センサから左右傾斜変化の加速度を出力させて水平制
御を開始させ得、各加速度センサの使い分けによって加
速度検出精度を容易に向上させ得るものである。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。第
１図は水平制御回路図、第２図は乗用田植機の側面図、
第３図は同平面図を示し、図中（１）は作業者が搭乗す
る走行車であり、エンジン（２）を搭載する車体フレー
ム（３）後端をミッションケース（４）に連設させ、前
記ミッションケース（４）の前部両側にアクスルケース
（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）の後部両側に伝動ケー
ス（７）を連設し、前記伝動ケース（７）後端部に水田
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（1
0）を取付けると共に、ステップ（11）を形成する車体
カバー（12）によって前記伝動ケース（７）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。

また、図中（15）は多条植え用の苗載台（16）並びに
複数の植付爪（17）などを具備する農作業機である植付
部であり、前高後低い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植付アームである爪ケー
ス（22）（22）を配設し、その爪ケース（22）先端に植
付爪（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）を介して支持フレームであ
る支点プレート（24）を設け、トップリンク（25）及び
ロワーリンク（26）を含む三点リンク機構（27）を介し
て走行車（１）後側に支持フレーム（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）を備え、前記前後輪（６）（８）
を走行駆動して略定速で移動すると同時に、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。

また、図中（29）は走行変速レバー、（30）は植付昇
降レバー、（31）は植付け感度調節レバー、（32）は走
行クラッチペダル、（33）（33）は左右ブレーキペダ
ル、（34）…は田面均平用フロートであり、植付深さ調
節リンク（35）などを介して植付ケース（20）下側に前
記フロート（34）…を支持する。

さらに、第４図及び第５図に示す如く、前記トップリ
ンク（25）及びロワーリンク（26）の後端にピン（36）
（37）を介してヒッチプレート（38）を連結すると共
に、前記ヒッチプレート（38）に上下ヒッチピン（39）
（40）を介して前記支点プレート（24）を着脱自在に係
止させ、その支点プレート（24）にローリング支点軸
（23）を介して植付ミッションケース（41）を連結支持
し、前記支点軸（23）を中心に植付部（15）を左右に揺
動自在に支持するように構成している。

そして、前記支点プレート（24）上端に門形枠フレー
ム（42）を一体連結し、このフレーム（42）上端にブラ
ケット（43）及び支軸（44）を介して油圧ローリングシ
リンダ（45）を支持し、植付部（15）を左右方向に傾動
させる前記シリンダ（45）を前記支点プレート（24）の
上端近傍に連結させると共に、前記植付ミッションケー
ス（41）に設けてガイドレール（19）を介して苗載台
（16）を支持する支柱（46）（46）を備え、静支持荷重
より大きな弾性力を有するバネ（47）（47）を介して前
記支柱（46）上端部に前記シリンダ（45）のピストンロ
ッド（48）を連結させるもので、前記植付ミッションケ
ース（41）の前面でこの右側に植付入力軸（49）を、ま
たその左側にブラケット（50）を介して振り子式の水平
センサ（51）を夫々配設させ、植付田面に対する植付部
（15）の左右傾斜を前記水平センサ（51）により検出す
るように構成している。

また、上下（垂直）方向の加速度を検出する左右の加
速度センサ（52）（53）を備えるもので、植付ミッショ
ンケース（41）に左右の植付ケース（20）（20）を一体
連設して植付け機体を構成し、サイドマーカ（54）（5
4）などを取付ける左右サイドフレーム（55）（55）を
左右植付ケース（20）（20）外側に一体連設させると共
に、左右サイドフレーム（55）（55）にブラケット（5
6）（56）を介して左右の加速度センサ（52）（53）を
固設し、走行車（１）の前後方向中心線上に位置するロ
ーリング支点軸（23）を通過する水平線上の近傍で左右
対称となる位置に各加速度センサ（52）（53）を配設さ
せ、植付部（15）の左右傾斜によって生じる植付部（1
5）両側での上下方向の加速度を各加速度センサ（52）
（53）によって略同時に検出するように構成している。

さらに、第１図に示す如く、前記ローリングシリンダ
（45）を作動制御して植付部（15）を左上げ或いは右上
げ動作するローリングバルブ（57）を備え、該バルブ
（57）は左傾及び右傾ソレノイド（58）（59）を有し、
前記ローリングシリンダ（45）に、該バルブ（57）を介
し油圧ポンプ（60）を接続させている。

そして、植付部（15）を手動で左右傾斜させる手動ス
イッチ（61）と、前記水平及び加速度センサ（51）（5
2）（53）と、これら各センサ（51）（52）（53）の基
準値を設定する水平度及び加速度設定器（62）（63）と
を水平制御回路（64）に入力接続させると共に、前記左
傾及び右傾ソレノイド（58）（59）に左傾及び右傾ドラ
イバ（65）（66）を介して該制御回路（64）を出力接続
され、前記センサ（51）（52）（53）の検出に基づき植
付部（15）の左右水平制御を行うように構成している。

本実施例は上記の如く構成しており、植付け作業時、
植付部（15）の左右傾斜変化を水平センサ（51）によっ
て検出すると共に、植付部（15）が前後左右方向に水平
移動したときは、左右の加速度センサ（52）（53）出力
が略零に保たれ、また植付部（15）が上下（垂直）方向
に昇降移動したときは、左右の加速度センサ（52）（5
3）によって上下（垂直）方向の加速度が検出されて出
力されるもので、植付部（15）が略水平姿勢を維持し乍
ら昇降したときは、同一方向で略同一値の加速度が左右
の加速度センサ（52）（53）によって略同時に検出さ
れ、各加速度センサ（52）（53）によって検出する左右
加速度の差が略零になる。

さらに、植付部（15）の左右が不均等に昇降し、また
は植付部（15）の左右が逆方向に昇降し、植付部（15）
が左右いずれかに傾斜したときは、左右の加速度センサ
（52）（53）によって検出する左右加速度に差が生じる
もので、第６図のフローチャートに示す如く、手動スイ
ッチ（61）がオフのとき、左右加速度センサ（52）（5
3）の検出値（G1）（G2）を入力し、左右加速度差（Ｇ
＝G1−G2）を演算すると共に、設定器（63）の基準加速
度（G0）を入力し、左傾変化（G0＜Ｇ）であるか、右傾
変化（G0＜−Ｇ）であるかを判断する。

そして、左傾変化（G0＜Ｇ）のとき、左傾ソレノイド
（58）を作動させる左上げ制御を開始し、水平センサ
（51）の検出値（θ）並びに設定器（62）の基準水平度
（Δθ）を入力させ、植付部（15）が左傾（Δθ＜θ）
状態のとき、左上げ制御を継続させると共に、植付部
（15）が水平（Δθ＝θ）の状態のとき、または植付部
（15）の左傾が修正されたとき、左傾ソレノイド（58）
をオフにして左上げ制御を中止する。

また、右傾変化（G0＜−Ｇ）のとき、右傾ソレノイド
（59）を作動させる右上げ制御を開始し、水平センサ
（51）の検出値（θ）並びに設定器（62）の基準水平度
（Δθ）を入力させ、植付部（15）が右傾（Δθ＞θ）
状態のとき、右上げ制御を継続させると共に、植付部
（15）が水平（Δθ＝θ）状態のとき、または植付部
（15）の右傾が修正されたとき、右傾ソレノイド（59）
をオフにして右上げ制御を中止する。

上記のように、植付部（15）が左右に傾斜したとき、
左右加速度センサ（52）（53）からの左右加速度の出力
差に基づき、左傾及び右傾を判断して左上げ及び右上げ
水平制御を開始させ、その後、水平センサ（51）の傾斜
検出結果に基づいて水平制御を行い、植付部（15）の左
右傾斜を修正して基準水平姿勢に支持するもので、水平
センサ（51）の傾斜検出前に水平制御を開始するから、
実際の植付部（15）の傾斜動作に対し殆んど時間遅れの
ない水平制御が行え、高速植付け作業によって発生し易
い急激な傾斜変化にも適正な追従させることができると
共に、水平センサ（51）の検出不感帯を狭く設定して
も、水平制御の遅れを低減させることによってハンチン
グを防止できるから、極めて高感度で機敏な水平制御を
行えるものである。

さらに、第７図乃至第10図は他の実施例を示すもので
あり、左右（水平）方向の加速度を検出する縦及び横加
速度センサ（67）（68）を備えるもので、第８図の如
く、ローリング支点軸（23）軸芯線の略垂直上方で植付
ミッションケース（41）上側位置にブラケット（69）を
介して縦加速度センサ（67）を固設させると共に、ロー
リング支点軸（23）の左側方で植付ケース（20）上側位
置にブラケット（70）を介して横加速度センサ（68）を
固設させ、第９図の如く、ローリング支点軸（23）を設
ける左右傾斜支点部を通過する垂直線（Ｙ）上及び水平
線（Ｘ）上の各近傍位置に前記各加速度センサ（67）
（68）を配設させている。

また、第７図の如く、縦加速度センサ（67）の基準加
速度（不感帯）を設定する縦加速度設定器（71）と、横
加速度センサ（68）の基準加速度（不感帯）を設定する
横加速度設定器（72）とを、水平制御回路（64）に接続
させ、左右（水平）方向の植付部（15）移動によって発
生する加速度を横加速度センサ（68）により検出させる
と共に、植付部（15）の左右傾斜によって発生する加速
度を縦加速度センサ（67）により検出させるように構成
している。

そして、第10図に示す如く、手動スイッチ（61）がオ
フのときに横加速度センサ（68）の検出値（G2）を入力
させ、設定器（72）の加速度基準値よりも検出値（G2）
が小さく、植付部（15）が水平移動（横滑り）していな
いことを確認し、縦加速度センサ（67）の検出値（G1）
並びに設定器（71）の基準加速度（G0）を入力し、上記
実施例と同様に左傾変化または右傾変化を判断して左上
げまたは右上げ制御を開始させ、水平センサ（51）の検
出値（θ）と設定器（62）の基準水平度（Δθ）によっ
て左傾または右傾を判断し、植付部（15）の左右傾斜を
修正して水平に支持するもので、横加速度センサ（68）
によって水平移動の加速度が誤検出されるのを防止して
いる。

さらに、第11図は第９図の変形例を示すもので、上下
（垂直）方向の加速度を検出する縦及び横加速度センサ
（73）（74）を備え、第８図と同様に、ブラケット（6
9）（70）を介して各センサ（73）（74）を取付けるも
ので、垂直線（Ｙ）上に設ける縦加速度センサ（73）に
より、植付部（15）が略垂直に昇降したときに発生する
加速度を検出させると共に、水平線（Ｘ）上に設ける横
加速度センサ（74）により、植付部（15）が左右に傾斜
したときに発生する加速度を検出させ、上記同様に、左
右傾斜の加速度検出によって水平制御を開始させ、水平
センサ（51）の左右傾斜検出によって水平制御を行わせ
るもので、縦加速度センサ（73）によって垂直移動の加
速度が誤検出されるのを防止している。

「発明の効果」 以上実施例から明らかなように本発明は、左右傾斜を
検出する水平センサ（51）の出力に基づいて水平制御を
行う農作業機の水平制御装置において、水平制御動作を
開始させる複数の加速度センサ（52）（53）を備え、左
右傾斜支点部を中心とする異なる位置近傍に前記各加速
度センサ（52）（53）を配設させたもので、水平センサ
（51）の出力が不感帯内であっても、左右方向の傾斜加
速度が発生することにより、加速度センサ（52）（53）
の検出結果に基づいて水平制御が開始されるから、時間
遅れのない水平制御が可能となり、急激な傾斜変化に対
する追従性を容易に向上させることができ、またハンチ
ングを防いで水平センサ（51）の不感帯を狭くし、検出
精度を高めて制御感度を容易に向上させることができる
と共に、相対させる加速度センサ（52）（53）の出力差
などにより垂直移動及び水平移動の加速度が誤検出され
るのを防止でき、左右傾斜変化によって生じる加速度だ
けを正確に検出できるものである。

また、左右傾斜を検出する水平センサ（51）の出力に
基づいて水平制御を行う農作業機の水平制御装置におい
て、水平制御動作を開始させる複数の加速度センサ（6
7）（68）または（73）（74）を備え、左右傾斜支点部
を通過する水平線上及び垂直線上の各近傍位置に前記各
加速度センサ（67）（68）または（73）（74）を配設さ
せることにより、一方の加速度センサ（68）または（7
3）によって垂直移動または水平移動の加速度が誤検出
されるのを防止できると共に、他方の加速度センサ（6
7）または（74）から左右傾斜変化の加速度を出力させ
て水平制御を開始させることができ、各加速度センサ
（67）（68）または（73）（74）の使い分けによって加
速度検出精度を容易に向上させることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す水平制御回路図、第２
図は田植機の全体側面図、第３図は同平面図、第４図は
ローリング支点軸部の側面説明図、第５図は植付部の正
面説明図、第６図は第１図のフローチャート、第７図は
他の実施例を示す水平制御回路図、第８図は植付部の正
面説明図、第９図は同概略図、第10図は第７図のフロー
チャート、第11図は第９図の変形例を示す概略図であ
る。 （51）……水平センサ （52）（53）（67）（68）（73）（74）……加速度セン
サ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右傾斜を検出する水平センサの出力に基
   づいて水平制御を行う農作業機の水平制御装置におい
   て、水平制御動作を開始させる複数の加速度センサを備
   え、左右傾斜支点部を中心とする異なる位置近傍に前記
   各加速度センサを配設させたことを特徴とする農作業機
   の水平制御装置。
2. 【請求項２】左右傾斜を検出する水平センサの出力に基
   づいて水平制御を行う農作業機の水平制御装置におい
   て、水平制御動作を開始させる複数の加速度センサを備
   え、左右傾斜支点部を通過する水平線上及び垂直線上の
   各近傍位置に前記各加速度センサを配設させたことを特
   徴とする農作業機の水平制御装置。