JP3113402B2 - 作業車の作業装置ローリング制御構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業車における作業装
置のローリング制御構造に関する。

【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、乗用型田植機では苗植付装置のローリン
グ制御を行っている。このような乗用型田植機のローリ
ング制御機構の一例が、実開昭５８−１２１５１２号公
報に開示されている。この構成では、苗植付装置の左右
の傾きを制御する為の傾斜センサーを備えて、傾斜セン
サーの検出値に基づき苗植付装置が所定姿勢に維持され
るように、苗植付装置をローリング制御している。

【０００３】このようなローリング制御機構において、
調節操作具によりローリング制御機構の制御感度を、手
動で調節できるように構成することが考えられる。この
場合には、田面の凹凸が多い状態ではローリング制御機
構の制御感度を鈍感側に設定し、田面の凹凸が少ない状
態ではローリング制御機構の制御感度を敏感側に設定す
るのが一般的である。又、農用トラクタにおいても例え
ば特開平１−２８５１０６号公報及び特開平２−１５４
６０５号公報に開示されているように、耕耘装置のロー
リング制御機構を備えたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一つの水田において全
箇所で田面の凹凸の状態が同じと言うことはなく、場所
によって田面の凹凸の状態が異なっている場合が多い。
これにより植付作業の最初に、田面の凹凸に状態に適し
たローリング制御機構の制御感度を設定していても、植
付作業の進行に伴って、田面の凹凸の状態とローリング
制御機構の制御感度とが合致しなくなってくることがあ
る。

【０００５】従って、田面の凹凸が多いのにローリング
制御機構の制御感度が敏感になってしまえば、頻繁に苗
植付装置のローリング制御が行われて、いわゆるハンチ
ング現象が生じるので、このような場合には作業者は調
節操作具を操作してローリング制御機構の制御感度を鈍
感側に変更し、ハンチング現象を抑えるようにしなけれ
ばならない。逆に、田面が滑らかでハンチング現象の生
じ難い状態でローリング制御機構の制御感度が鈍感にな
ってしまえば、苗植付装置のローリング制御が遅れ気味
になり、苗植付装置を所定姿勢に維持できなくなってし
まうので、このような場合には作業者は調節操作具を操
作してローリング制御機構の制御感度を敏感側に変更
し、苗植付装置のローリング制御が遅れることなく行わ
れるようにしなければならない。このように、作業者は
田面の凹凸の状態に応じてローリング制御機構の制御感
度を頻繁に変更しなければならず、操作性の面で改良の
余地がある。

【０００６】又、農用トラクタにおいても、耕耘作業中
にローリング制御機構の制御感度が地面の凹凸の状態に
合致しなくなることがあり、前述のようなハンチング現
象や耕耘装置のローリング制御の遅れ等の生じることが
ある。これにより、耕耘装置の適切なローリング制御が
行われ難くなって、地面を平坦に耕耘できなくなること
があり、改善の余地がある。本発明は作業車の作業装置
ローリング制御構造において、ローリング制御機構の制
御感度の適正化を図ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は作業車の
ローリング制御構造において、次のように構成すること
にある。 ［１］ 機体に備えられた作業装置の左右の傾きを制御する為の
傾斜センサーと、傾斜センサーの検出値に基づき作業装
置が所定姿勢に維持されるように、作業装置をローリン
グ制御するローリング制御機構とを備えると共に、作業
地面の凹凸を判断する判断手段を備え、判断手段により
作業地面の凹凸が多いと判断されると、ローリング制御
機構の制御感度を鈍感側に変更する感度変更手段を備え
てある。

【０００８】［２］ 機体に備えられた作業装置の左右の傾きを制御する為の
傾斜センサーと、傾斜センサーの検出値に基づき作業装
置が所定姿勢に維持されるように、作業装置をローリン
グ制御するローリング制御機構とを備えると共に、作業
地面の凹凸を判断する判断手段を備え、判断手段により
作業地面の凹凸が多いと判断されると、ローリング制御
機構の制御感度を鈍感側に変更し、判断手段により作業
地面の凹凸が少ないと判断されると、ローリング制御機
構の制御感度を敏感側に変更する感度変更手段を備えて
ある。

【０００９】［３］ 前項［１］又は［２］の構成において、不感帯の幅を変
更することによってローリング制御機構の制御感度を変
更するように感度変更手段を構成してある。

【００１０】［４］ 前項［１］〜［３］のうちのいずれか一つの構成におい
て、判断手段により作業地面の凹凸が多いと判断される
と、機体の走行速度を減速する自動減速手段を備えてあ
る。

【００１１】

【作用】［Ｉ］ 請求項１の特徴によれば、傾斜センサーの検出値に基づ
き作業装置が所定姿勢に維持されるようにローリング制
御されている状態において、作業地面の凹凸が多いと判
断されると、ローリング制御機構の制御感度が自動的に
鈍感側に変更される。このように作業地面の凹凸が多く
なると、ローリング制御機構の制御感度が自動的に鈍感
側に変更されることにより、作業装置のローリング制御
の頻度や速度が抑えられる状態となって、頻繁に作業装
置のローリング制御が行われることによるハンチング現
象が未然に防止される。

【００１２】［ＩＩ］ 請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項
［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以
下のような「作用」を備えている。請求項２の特徴によ
れば、傾斜センサーの検出値に基づき作業装置が所定姿
勢に維持されるようにローリング制御されている状態に
おいて、作業地面の凹凸が少ないと判断されると、ロー
リング制御機構の制御感度が自動的に敏感側に変更され
る。このように作業地面の凹凸が少なくなると、ローリ
ング制御機構の制御感度が自動的に敏感側に変更される
ことにより、作業装置のローリング制御が敏感に行われ
るようになって、作業装置のローリング制御が遅れ気味
になり作業装置を所定姿勢に維持できなくなると言う状
態が未然に防止される。

【００１３】［ＩＩＩ］ 請求項３の特徴によると、請求項１又は２の場合と同様
に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、
これに加えて以下のような「作用」を備えている。請求
項３の特徴によると、不感帯の幅を変更することによっ
てローリング制御機構の制御感度を変更するように構成
されており、不感帯の幅は電気的な処理やソフトウェア
の処理等によって容易に変更できる。

【００１４】［ＩＶ］ 請求項４の特徴によると、請求項１〜３のうちのいずれ
か一つの場合と同様に前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載の
「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作
用」を備えている。請求項４の特徴によれば、作業地面
の凹凸が多いと判断されると、ローリング制御機構の制
御感度が自動的に鈍感側に変更されるのに加えて、機体
の走行速度も自動的に減速される。これにより、ローリ
ング制御機構の制御感度の鈍感側への変更及び機体の走
行速度の減速によって、作業装置のローリング制御によ
るハンチング現象がさらによく抑えられる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１の特徴によれば、ローリング制
御機構を備えた作業車の作業装置ローリング制御構造に
おいて、作業地面の凹凸が多いと判断されると、ローリ
ング制御機構の制御感度が自動的に鈍感側に変更され
て、ハンチング現象が未然に防止されるようになるの
で、作業装置が所定姿勢に維持され易くなって、ローリ
ング制御機構の性能を向上させることができた。請求項
１の特徴によると、作業者が作業地面の凹凸の状態に応
じて、ローリング制御機構の制御感度を手動で鈍感側に
変更しなくても、ローリング制御機構の制御感度が自動
的に鈍感側に変更されるので、ローリング制御機構の制
御感度の変更及び設定の操作性を向上させることができ
た。

【００１６】請求項２の特徴によると、請求項１の場合
と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えてお
り、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の
効果」を備えている。請求項２の特徴によれば、作業地
面の凹凸が少ないと判断されると、ローリング制御機構
の制御感度が自動的に敏感側に変更されて、作業装置の
ローリング制御が遅れ気味になり作業装置を所定姿勢に
維持できなくなると言う状態が未然に防止されるように
なるので、作業装置が所定姿勢に維持され易くなって、
ローリング制御機構の性能をさらに向上させることがで
きた。請求項２の特徴によると、作業者が作業地面の凹
凸の状態に応じて、ローリング制御機構の制御感度を手
動で敏感側に変更しなくても、ローリング制御機構の制
御感度が自動的に敏感側に変更されるので、ローリング
制御機構の制御感度の変更及び設定の操作性をさらに向
上させることができた。

【００１７】請求項３の特徴によると、請求項１又は２
の場合と同様に前述の請求項１又は２の「発明の効果」
を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のよう
な「発明の効果」を備えている。請求項３の特徴による
と、不感帯の幅を変更することによってローリング制御
機構の制御感度を変更するように構成されており、不感
帯の幅は電気的な処理やソフトウェアの処理等によって
容易に変更できるので、ローリング制御機構の制御感度
の変更の簡素化と言う面で有利なものとなった。

【００１８】請求項４の特徴によると、請求項１〜３の
うちのいずれか一つの場合と同様に請求項１〜３の「発
明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて
以下のような「発明の効果」を備えている。請求項４の
特徴によれば、作業地面の凹凸が多いと判断されると、
ローリング制御機構の制御感度が自動的に鈍感側に変更
されるのに加えて、機体の走行速度も自動的に減速され
て、作業装置のローリング制御によるハンチング現象が
さらによく抑えられるようになるので、さらに安定した
作業装置のローリング操作が行われるようになった。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 ［１］ 図５に示すように、前輪１及び後輪２で支持された機体
の後部に、苗植付装置３（作業装置に相当）が、リンク
機構４及び油圧シリンダ５により昇降操作自在に連結さ
れて、乗用型田植機が構成されている。苗植付装置３は
図５に示すように、一対の植付アーム７を備えた植付ケ
ース８が、苗植付装置３の植付ミッションケース６の後
部に回転駆動自在に支持され、苗のせ台９が植付ミッシ
ョンケース６に対して左右に往復横送り駆動自在に支持
されて、植付ケース８の回転に伴い苗のせ台９から一対
の植付アーム７が交互に苗を取り出して田面Ｇに植え付
けていくように構成されている。

【００２０】図４及び図５に示すように、苗植付装置３
はリンク機構４の前後軸芯Ｐ１周りにローリング自在に
連結されている。リンク機構４の後端のフレーム４ａに
固定されたブラケット４ｂに、ネジ軸１０及びネジ軸１
０を正逆転駆動するモータ１５が支持されている。ネジ
軸１０に雌ネジを備えたボス部１４が外嵌され、ボス部
１４に操作ロッド１２が固定されており、苗のせ台９を
支持する左右の固定のフレーム１１と操作ロッド１２と
が、バネ１３を介して接続されている。この構造によ
り、モータ１５でネジ１０を正逆転駆動して、ボス部１
４及び操作ロッド１２を左右に移動駆動することによっ
て、苗植付装置３をリンク機構４の前後軸芯Ｐ１周りに
ローリング操作する。

【００２１】図４及び図５に示すように、苗植付装置３
の左右中央に１個の接地フロート１６が配置され、苗植
付装置３の左右両横側部に左右一対のサイドフロート３
８が配置されており、図１に示すように接地フロート１
６の後部が、植付ミッションケース６の支持アーム１７
の横軸芯Ｐ２周りに揺動自在に支持されている。植付ミ
ッションケース６の前端にポテンショメータ型式の第１
センサー１９が備えられており、第１センサー１９と接
地フロート１６の前部とがロッド２０により連結されて
いる。

【００２２】図４及び図５に示すようにサイドフロート
３８の左右両外側に、ソリ状の接地センサー２２が上下
揺動自在に支持されており、接地センサー２２を下方側
に軽く付勢するバネ（図示せず）と、植付ミッションケ
ース６に対する接地センサー２２の角度を検出するポテ
ンショメータ型式の第２センサー２５とが備えられてい
る。

【００２３】［２］ 次に、乗用型田植機の苗植付装置３の昇降制御について
説明する。図１に示すように、接地フロート１６の第１
センサー１９の検出値が制御装置３１に入力されてい
る。これにより、植付走行に伴い接地フロート１６が田
面Ｇに接地追従していくと、第１センサー１９の検出値
が設定値となるように、制御装置３１により制御弁３３
が操作され油圧シリンダ５が伸縮操作されて、苗植付装
置３が自動的に昇降操作される。これにより、苗植付装
置３が田面Ｇから設定高さに自動的に維持されて、苗の
植付深さが設定値に維持される。

【００２４】［３］ 次に、乗用型田植機の苗植付装置３のローリング制御に
ついて説明する。図４及び図１に示すように、苗のせ台
９を支持するフレーム１１からブラケット３４が延出さ
れて、ブラケット３４に重錘式の傾斜センサー３５が設
けらており、傾斜センサー３５の検出値（水平面に対す
る苗植付装置３の左右傾斜角度）が制御装置３１に入力
されている。図１に示すようにローリング制御の制御感
度（図２の不感帯Ｂ１の幅）を、人為的に変更可能な感
度調節スイッチ３２が備えられている。この場合、図１
及び図２に示すように、感度調節スイッチ３２を標準に
操作して、不感帯Ｂ１を設定していたとする。

【００２５】これにより、図３に示すように植付走行に
伴い傾斜センサー３５の検出値に基づいて（ステップＳ
１）、検出値が図２に示すように設定値を含んだ不感帯
Ｂ１に入るように、制御装置３１によりモータ１５が正
逆転操作され、苗植付装置３が自動的にローリング操作
されて（ステップＳ３）、苗植付装置３が水平姿勢に維
持される。

【００２６】苗植付装置３のローリング制御中におい
て、第２センサー２５により、左右の接地センサー２２
の上下動が常時検出されている。この場合、単位時間内
での左右の接地センサー２２の上下動の回数が各々求め
られており（ステップＳ４）、上下動の両回数の平均値
が算出される（ステップＳ５）。これにより、平均値が
設定値以上の場合には（ステップＳ６）、田面Ｇの凹凸
が多い状態であると判断されて、図２に示すように当初
の不感帯Ｂ１が幅の広い不感帯Ｂ２に変更され（ステッ
プＳ７）、ローリング制御の制御感度が鈍感側に変更さ
れる。

【００２７】この乗用型田植機においては図１及び図５
に示すように、走行用としてベルト式の無段変速装置３
６を装備しており、無段変速装置３６を電動シリンダ３
７により変速操作している。これにより、ローリング制
御の制御感度が鈍感側に変更されると（ステップＳ
７）、電動シリンダ３７により無段変速装置３６が現在
の変速位置から所定量だけ低速側に操作される（ステッ
プＳ８）。

【００２８】逆に単位時間内での左右の接地センサー２
２の上下動の回数の平均値が設定値以下の場合には（ス
テップＳ６）、田面Ｇの凹凸が少ない状態であると判断
される。この場合、図２に示すように当初の不感帯Ｂ１
が幅の狭い不感帯Ｂ３に変更されて（ステップＳ９）、
ローリング制御の制御感度が敏感側に変更される。

【００２９】［４］ 前項［３］に記載のように、傾斜センサー３５により苗
植付装置３のローリング制御を行っている状態におい
て、図３に示すように傾斜センサー３５の何らかの異常
により、傾斜センサー３５の検出値が正常な範囲を越え
た異常なものとなり、制御装置３１に入力されたとする
（ステップＳ２）。

【００３０】このような場合には、ステップＳ２からス
テップＳ１０に移行して、傾斜センサー３５の検出値が
無視され、接地センサー２２及び第２センサー２５に基
づいて苗植付装置３のローリング制御が行われる。この
場合、左右の第２センサー２５の検出値の差が無くなる
ように、つまり前述の差が零を含む不感帯に入るよう
に、苗植付装置３のローリング制御が行われる。これに
より、苗植付装置３が田面Ｇに対して左右平行に維持さ
れる。このように接地センサー２２及び第２センサー２
５に基づいて苗植付装置３のローリング制御が行われる
と、傾斜センサー３５の場合に比べてローリング制御が
敏感になり過ぎるので、前述の零を含む不感帯が比較的
広いものに設定される。

【００３１】［別実施例］ 前述の実施例では、左右一対の接地センサー２２及び第
２センサー２５を装備しているが、１組の接地センサー
２２及び第２センサー２５を装備するように構成しても
よい。この場合には、前項［４］及び図３のステップＳ
１０に示すような、接地センサー２２及び第２センサー
２５によるローリング制御機能は装備しない。本発明は
乗用型田植機ばかりでなく、直播機（作業装置に相当）
を機体後部に昇降自在に連結した乗用型直播機や、歩行
型田植機（この場合は機体自身が作業装置となる）にも
適用できる。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２センサー、傾斜センサー、感度設
定スイッチ、苗植付装置の制御弁及びモータ等の関係を
示す図

【図２】苗植付装置のローリング制御における不感帯の
状態を示す図

【図３】苗植付装置のローリング制御の流れを示す図

【図４】苗のせ台付近の正面図

【図５】乗用型田植機の全体側面図

【符号の説明】

３ 作業装置 ３５ 傾斜センサー Ｇ 作業地面 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 不感帯

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01C 11/02 A01B 63/10 G05D 1/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体に備えられた作業装置の左右の傾き
   を制御する為の傾斜センサーと、前記傾斜センサーの検
   出値に基づき前記作業装置が所定姿勢に維持されるよう
   に、前記作業装置をローリング制御するローリング制御
   機構とを備えると共に、 作業地面の凹凸を判断する判断手段を備え、 前記判断手段により作業地面の凹凸が多いと判断される
   と、前記ローリング制御機構の制御感度を鈍感側に変更
   する感度変更手段を備えてある作業車の作業装置ローリ
   ング制御構造。
2. 【請求項２】 機体に備えられた作業装置の左右の傾き
   を制御する為の傾斜センサーと、前記傾斜センサーの検
   出値に基づき前記作業装置が所定姿勢に維持されるよう
   に、前記作業装置をローリング制御するローリング制御
   機構とを備えると共に、 作業地面の凹凸を判断する判断手段を備え、 前記判断手段により作業地面の凹凸が多いと判断される
   と、前記ローリング制御機構の制御感度を鈍感側に変更
   し、前記判断手段により作業地面の凹凸が少ないと判断
   されると、前記ローリング制御機構の制御感度を敏感側
   に変更する感度変更手段を備えてある作業車の作業装置
   ローリング制御構造。
3. 【請求項３】 不感帯の幅を変更することによって前記
   ローリング制御機構の制御感度を変更するように、前記
   感度変更手段を構成してある請求項１又は２記載の作業
   車の作業装置ローリング制御構造。
4. 【請求項４】 前記判断手段により作業地面の凹凸が多
   いと判断されると、機体の走行速度を減速する自動減速
   手段を備えてある請求項１〜３のうちのいずれか一つに
   記載の作業車の作業装置ローリング制御構造。