JP3181444B2 - 作業用走行車における作業部のローリング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用型田植機等の作業
用走行車における作業部のローリング制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種作業部を連結した作業用走行車では、圃場の凹
凸、傾斜、障害物等により走行機体がローリングした場
合、これに追随して作業部も一体的にローリングしてし
まうため、圃場面あるいは水平面に対する作業部姿勢が
変化して作業精度が著しく低下するという不都合があ
る。そこで従来では、作業部をローリング自在に連結支
持すると共に、この作業部を、ローリング弾機により弾
持して作業部の自由な姿勢維持作動を許容する所謂自由
ローリング制御を行うものや、ローリング自在な作業部
を、水平センサ等の検知に基づいたアクチユエータ作動
により強制的にローリングせしめる所謂強制ローリング
制御を行うものが提案されている。しかるに、前記自由
ローリング制御では、制御し得るローリング量に限度が
あるため、凹凸の激しい圃場では走行機体のローリング
に追随して作業部が大きく傾斜してしまう等の欠点を有
する一方、強制ローリング制御では、自動制御特有の所
謂ハンチング現象や誤検知に伴う誤作動を防止すべく制
御感度を落す必要があるため、所望の精度で制御を行う
ことが難しく、この結果、何れのローリング制御でも充
分な作業精度を確保できないのが実状であつた。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる作業用走
行車における作業部のローリング制御装置を提供するこ
とを目的として創案されたものであつて、走行機体側
に、作業部をローリング自在に連結してなる作業用走行
車において、前記走行機体側と作業部側との間に、走行
機体側および作業部側に対してそれぞれローリング自在
な中間部材を介設すると共に、該中間部材と作業部側と
の間に、ローリング弾機の伸縮に基づいて作業部を自由
ローリング制御する自由ローリング制御機構を介設する
一方、中間部材と走行機体側との間に、アクチユエータ
の作動に基づいて作業部を強制ローリング制御する強制
ローリング制御機構を介設し、さらに中間部材には、前
記アクチユエータの制御基準とすべく中間部材の対地姿
勢検知をする対地姿勢検知機構を配設したことを特徴と
するものである。そして本発明は、この構成によつて、
ローリング制御の精度を飛躍的に向上させることができ
るようにしたものである。

【０００４】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１は乗用型田植機の走行機体で
あつて、該走行機体１の後部には、油圧昇降作動する昇
降リンク機構２を介して植付作業部３が連結されてい
る。この植付作業部３は、前記昇降リンク機構２の後端
部に連結されるリンク連結フレーム４、該リンク連結フ
レーム４の下端部に形成されるボス筒部４ａに回動自在
に軸支される第一ローリング支軸５、該第一ローリング
支軸５の後端部に一体的に連結される正面視略凵字状の
苗載台支持フレーム６、該苗載台支持フレーム６に一体
的に連結される平面視略冂字状のプランタケース７、該
プランタケース７の各後端部に設けられるプランタアー
ム８、苗載台支持フレーム６の上端部およびプランタケ
ース７の上部に左右方向スライド自在に支持され、かつ
プランタケース７に内装される横送り機構の横送り作用
に基づいて強制的に左右往復移動せしめられる苗載台
９、プランタケース７の底部中央および左右両側部に上
下揺動自在に設けられるセンターフロート１０およびサ
イドフロート１１等で構成されている。即ち、植付作業
部３は、走行機体１（リンク連結フレーム４）に対し、
第一ローリング支軸５を支点としてローリング自在であ
り、そして、前記センターフロート１０およびサイドフ
ロート１１の浮力を受けて田面を滑走する植付作業状態
においては、プランタアーム６が植付タイミングに合わ
せて所定ピツチずつ横送りされる苗載台９から植付苗を
掻取つて田面に植付けることになるが、以上の基本構成
は何れも従来通りである。

【０００５】さらに、１２は前記リンク連結フレーム４
の後方近傍位置に配設される弾機取付フレームであつ
て、該弾機取付フレーム１２の下端部に形成されるボス
筒部１２ａは、リンク連結フレーム４の第一ローリング
支軸上方近傍位置から後方に向けて突設される第二ロー
リング支軸１３を回動自在に軸支しており、このため弾
機取付フレーム１２は、走行機体１（リンク連結フレー
ム４）に対し、第二ローリング支軸１３を支点としてロ
ーリング自在に構成されている。

【０００６】また、１４および１５はコイル弾機からな
る各左右一対のローリング弾機であつて、該ローリング
弾機１４、１５のうち、ローリング弾機１４は、前記弾
機取付フレーム１２と苗載台支持フレーム６との間にハ
字状に介設されて、フロート浮力による植付作業部３の
自主的なローリングを許容する一方、他方のローリング
弾機１５は、弾機取付フレーム１２と苗載台９との間に
ハ字状に介設されて、苗載台９の横送りに伴う偏荷重を
バランスするようになつている。つまり、弾機取付フレ
ーム１２と植付作業部３側との間に、前記ローリング弾
機１４、１５を介設することによつて所謂自由ローリン
グ制御機構を構成している。

【０００７】一方、１６は電動シリンダであつて、該電
動シリンダ１６の上端部は、前記リンク連結フレーム４
から側方に突出するアーム部４ｂに連結される一方、下
端部は、弾機取付フレーム１２から同側方に突出するア
ーム部１２ｂに連結されている。即ち、リンク連結フレ
ーム４と弾機取付フレーム１２との間には、電動シリン
ダ１６の伸縮に基づいて植付作業部３（弾機取付フレー
ム１２）を強制的にローリングせしめる所謂強制ローリ
ング制御機構が構成されている。

【０００８】さらに、１７は弾機取付フレーム１２に配
設された対地姿勢検知機構であつて、該対地姿勢検知機
構１７は、弾機取付フレーム１２の対地姿勢検知をし、
その検知値を図示しないシリンダ制御回路に出力すべく
構成されている。即ち、対地姿勢検知機構１７は、弾機
取付フレーム１２の下端部に左右一対のステー１８を垂
下状に固設すると共に、両ステー１８の下端部に、それ
ぞれポテンシヨメータ１９を取付け、さらに、各ポテン
シヨメータ１９の入力軸に、先端部にフロート部２０ａ
が設けられた検知アーム２０を上下揺動自在に連結支持
せしめて構成されている。そして、作業走行時において
は、田面を滑走する左右のフロート部２０ａが弾機取付
フレーム１２のローリングに追随して背反的に上下し、
これを左右のポテンシヨメータ１９が検知して信号出力
するようになつており、一方、前記シリンダ制御回路に
おいては、前記ポテンシヨメータ１９の左右検知値を比
較して弾機取付フレーム１２の対地傾斜を演算すると共
に、該演算した傾斜方向に背反して弾機取付フレーム１
２をローリングさせるべく電動シリンダ１６に作動信号
を出力することによつて、弾機取付フレーム１２を、走
行機体１のローリングに拘らず常に田面に対して平行姿
勢（垂直姿勢）に維持するようになつている。

【０００９】またさらに、２１はリンク連結フレーム４
と弾機取付フレーム１２との間に構成されるロツク機構
であつて、該ロツク機構２１は、弾機取付フレーム１２
側に設けられる係合ブラケツト２４と、リンク連結フレ
ーム４側に設けられるＬ字形状のロツクプレート２３及
びこれと一体のロツクピン２２とで構成されている。ロ
ツクプレート２３は、リンク連結フレーム４の左右両側
面部に対し、長孔２３ａを貫通する一対のボルト２５を
介して前後摺動自在に取付けられている。そして、前記
ロツクプレート２３を前側の非ロツク位置に固定（ボル
ト２５による固定）した状態では、ロツクピン２２と係
合ブラケツト２４の孔２４ｂとが係合しないため、リン
ク連結フレーム４に対する弾機取付フレーム１２のロー
リングを許容して前記強制ローリング制御を実行可能に
し、一方、ロツクプレート２３を後側のロツク位置に固
定した状態では、係合ブラケツト２４の孔２４ｂがロツ
クピン２２に係合するため、リンク連結フレーム４に対
する弾機取付フレーム１２のローリングを規制して強制
ローリング制御を解除するようになつている。

【００１０】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、植付作業部３は、走行機体１に昇降リンク機構２
を介して連結されるリンク連結フレーム４に対し、第一
ローリング支軸５を支点としてローリング自在に連結さ
れるが、前記リンク連結フレーム４には、さらに第二ロ
ーリング支軸１３を介して弾機取付フレーム１２がロー
リング自在に連結され、そして、弾機取付フレーム１２
と植付作業部３との間には、自由ローリング制御機構を
構成するローリング弾機１４、１５が介設される一方、
弾機取付フレーム１２とリンク連結フレーム４との間に
は、強制ローリング機構を構成する電動シリンダ１６が
介設されている。つまり、植付作業部３は、電動シリン
ダ１６の伸縮制御に基づいて弾機取付フレーム１２を対
地平行姿勢に制御する強制ローリング制御と、ローリン
グ弾機１４、１５の弾性的な伸縮に基づいて植付作業部
３の自主的なローリングを許容する自由ローリング制御
とで複合的にローリング制御されることになる。従つ
て、自由ローリング制御のみを行うものや、強制ローリ
ング制御のみを行うものとの比較においては、ローリン
グ制御範囲を大きく確保でき、この結果、凹凸の激しい
圃場であつても植付作業部３を確実にローリング制御し
て作業精度を著しく向上させることができる。

【００１１】さらに、前記強制ローリング制御は、植付
作業部３のローリング量に応じて自由ローリング制御の
制御範囲を変位させて自由ローリング制御を常に有効に
するため、自由ローリング制御の制御範囲内であれば強
制ローリング制御の感度を落しても制御精度の低下を招
くことがなく、この結果、強制ローリング制御における
ハンチング現象や誤検知に伴う誤作動を防止してローリ
ング制御の制御精度および円滑性を大いに向上させるこ
とができる。

【００１２】しかも、前記電動シリンダ１６を、制御対
象である弾機取付フレーム１２に配設した対地姿勢検知
機構１７の検知に基づいて作動制御するため、走行機体
１にセンサを配設した場合の如く、昇降リンク機構２の
ガタ等に基づいて検知誤差を生じることがないうえに、
ローリング弾機１４、１５を介して連結される植付作業
部３にセンサを配設した場合の様に、検知が不安定にな
ることもない。従つて、検知誤差の少ない高精度な対地
姿勢検知に基づいて精度の高いローリング制御を行い得
る許りでなく、ローリング制御の安定性も大いに向上さ
せることができる。

【００１３】

【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、作業部をローリング制御するもの
でありながら、走行機体と作業部との間には、走行機体
および作業部に対してそれぞれローリング自在な中間部
材が介設され、そして、中間部材と作業部との間には、
ローリング弾機の伸縮に基づいて作業部を自由ローリン
グ制御する自由ローリング制御機構が介設される一方、
中間部材と走行機体側との間には、アクチユエータの作
動に基づいて作業部を強制ローリング制御する強制ロー
リング制御機構が介設されており、このため作業部は、
前記自由ローリング制御および強制ローリング制御に基
づいて複合的にローリング制御されることになる。従つ
て、自由ローリング制御や強制ローリング制御を単独で
行うものに比してローリング制御範囲を充分に確保でき
ることになり、この結果、凹凸の激しい圃場において制
御不能に陥るような不具合を解消してローリング制御の
精度を著しく向上させることができる。

【００１４】しかも、アクチユエータによる強制ローリ
ング制御は、ローリング量に応じて自由ローリング制御
の制御範囲を変位させるべく作用することになるため、
圃場の状態に拘らず自由ローリング制御を有効にしてき
め細かな制御を行うことができる許りか、自由ローリン
グ制御の制御範囲内であれば制御精度の低下を伴うこと
なく強制ローリング制御の感度を落すことが可能にな
り、この結果、強制ローリング制御におけるハンチング
現象や誤検知に伴う誤作動を解消してローリング制御に
おける制御精度を一層向上させることができる。

【００１５】さらに、本発明においては、強制ローリン
グ制御のアクチユエータによつて姿勢制御される中間部
材に対地姿勢検知機構を配設し、該対地姿勢検知機構の
検知に基づいて前記アクチユエータを作動制御すべく構
成されるため、走行機体側に配設した場合の如く、走行
機体から中間部材に至る連結経路のガタ等に基づいて検
知誤差を生じたり、ローリング弾機を介して連結される
作業部側に配設した場合の様に検知が不安定になる不都
合もなく、この結果、高精度で、かつ安定した検知を可
能にしてローリング制御の精度をさらに向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用型田植機の側面図である。

【図２】植付作業部の側面図である。

【図３】同上要部正面図である。

【図４】同上要部断面図である。

【図５】ロツク機構を示す要部側面図である。

【符号の説明】 １ 走行機体 ２ 昇降リンク機構 ３ 植付作業部 ４ リンク連結フレーム ５ 第一ローリング支軸 １２ 弾機取付フレーム １３ 第二ローリング支軸 １４ ローリング弾機 １５ ローリング弾機 １６ 電動シリンダ １７ 対地姿勢検知機構 １８ ステー １９ ポテンシヨメータ ２０ 検知アーム ２０ａ フロート体 ２１ ロツク機構

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体側に、作業部をローリング自在
   に連結してなる作業用走行車において、前記走行機体側
   と作業部側との間に、走行機体側および作業部側に対し
   てそれぞれローリング自在な中間部材を介設すると共
   に、該中間部材と作業部側との間に、ローリング弾機の
   伸縮に基づいて作業部を自由ローリング制御する自由ロ
   ーリング制御機構を介設する一方、中間部材と走行機体
   側との間に、アクチユエータの作動に基づいて作業部を
   強制ローリング制御する強制ローリング制御機構を介設
   し、さらに中間部材には、前記アクチユエータの制御基
   準とすべく中間部材の対地姿勢検知をする対地姿勢検知
   機構を配設したことを特徴とする作業用走行車における
   作業部のローリング制御装置。