JP3630156B2

JP3630156B2 - 作業機におけるローリング制御装置

Info

Publication number: JP3630156B2
Application number: JP2002348113A
Authority: JP
Inventors: 石田　　伊佐男
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: JP2003180108A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、乗用型田植機等の作業機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】
一般に、この種作業機のなかには、走行車体に対してローリング自在に連結される作業部を、アクチュエータ（油圧装置や電動モータ）による駆動によりローリング制御するローリング制御装置を備えるものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２１６４０４号公報（第１頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来のローリング制御装置は、故障した場合、アクチュエータの駆動停止に伴って作業部のローリングがその位置でロックされてしまうため、作業部を手動で中立位置に戻すことが困難で、以後の作業が行えないと謂う不都合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
従来の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、走行車体１に対してローリング自在に連結される作業部４を、アクチュエータ２７の駆動によりローリング制御するローリング制御装置を備えた作業機において、該アクチュエータ２７の駆動系における駆動側と従動側とを連動状態と非連動状態とに切換え可能に構成すると共に、該アクチュエータ２７の駆動系の従動側と作業部４の左右両側部とにスプリング２９を設け、該アクチュエータ２７の駆動系における駆動側と従動側とを非連動状態にした時に、従動側をローリング中立位置で固定できる構成とした作業機におけるローリング制御装置としたものである。従って、仮にアクチュエータ２７等の故障に基づいて作業部４のローリング制御が不能になったとしても、アクチュエータ２７の駆動系における駆動側と従動側とを非連動状態に切換えて、従動側をローリング中立位置で固定すれば、従動側と作業部４の左右両側部とに設けたスプリング２９により作業部４は適正な自由ローリングが許容されることになる。
【０００６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、走行車体１に対してローリング自在に連結される作業部４を、アクチュエータ２７の駆動によりローリング制御するローリング制御装置を備えた作業機において、該アクチュエータ２７の駆動系における駆動側と従動側とを連動状態と非連動状態とに切換え可能に構成すると共に、該アクチュエータ２７の駆動系の従動側と作業部４の左右両側部とにスプリング２９を設け、該アクチュエータ２７の駆動系における駆動側と従動側とを非連動状態にした時に、従動側をローリング中立位置で固定できる構成とした作業機におけるローリング制御装置としたものであるから、仮にアクチュエータ２７等の故障に基づいて作業部４のローリング制御が不能になったとしても、アクチュエータ２７の駆動系における駆動側と従動側とを非連動状態に切換えて、従動側をローリング中立位置で固定すれば、従動側と作業部４の左右両側部とに設けたスプリング２９により作業部４は適正な自由ローリングが許容されることになる。従って、ローリング制御装置が故障した場合であっても、作業の続行が可能となり、従来例の課題を簡潔な構成で解消することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する。
１は走行車体で、左右一対の操向用の前輪２、２と左右一対の後輪３、３を備えている。また、走行車体１の後側には昇降リンク５を介して植付作業機４が装着されている。走行車体１のフレーム７上にはエンジン６が搭載され、そのエンジン６の上側はステップフロア８と一体成形されたエンジンカバー８ａで覆われ、そのカバー８ａ上に座席９が配設されている。座席９の前方には、ハンドル１０が配設され、その下側はボンネット１１で覆われている。また、走行車体１の前側に設けられたミッションケース１２の後側には側面視コ字状の支持部材１３が固着され、その支持部材１３の内側に前輪差動装置を内装する前輪デフケース１４が前後方向を軸にローリング自在に枢支されている。また、コ字状の支持部材１３の後側には前記フレーム７の前端が固着され、そのフレーム７の後端に後輪伝動ケース１５が固着されている。
【０００８】
昇降リンク５は、油圧シリンダ１６の作動により上下に昇降動するようになっている。昇降リンク５のリンク構成は、前記後輪伝動ケース１５の上側にリンク支持フレーム５ａが固設され、その支持フレーム５ａに上リンク５ｂ、５ｂと下リンク５ｃ、５ｃが上下に回動自在に連結され、更にその上下のリンク５ｂ、５ｂ、５ｃ、５ｃの後端が縦リンク５ｄで連結されて平行リンクに構成されている。また、油圧シリンダ１６は、そのシリンダ部の基部が前記後輪伝動ケース１５の後側部に軸支され、ピストン部の先端部がスプリングの緩衝手段を介して上リンク５ｂ、５ｂに軸着して、前記リンク部材と連結している。
【０００９】
植付作業機４は、走行車体１のミッションケース１２から伝動軸を介して動力入力される植付伝動ケース１７がその機枠を兼ねている。その植付伝動ケース１７の上側には、苗載台１８が、前側が上位になるよう傾斜した状態で左右摺動自在に設けられ、植付伝動ケース１７の両側面から突出した左右往復移動棒１８ｂと連結して左右に往復作動するようになっている。更に、植付伝動ケース１１には後方に向けて３本の移植伝動フレーム１９…が延設され、その伝動フレーム１９…の各後端部の左右両側に駆動軸が突出し、その駆動軸に前記苗載台１８から苗を一株づつ分割して移植する移植装置２０…が装着されて６条植え構成となっている。また、各移植伝動フレーム１９…の下部には、中央整地フロート２１ａと左右整地フロート２１ｂ、２１ｂが、それぞれ前端が上下に揺動するように装着されている。ここで、中央整地フロート２１ａは、その揺動可能な前端側が前記油圧シリンダ１６を作動させる油圧バルブと連動連結しているので、植付作業機４を表土面に対して上下に所定の高さに維持させる自動昇降制御におけるフロートセンサとして機能する。
【００１０】
この植付作業機４は、植付伝動ケース１７に固着の前後方向の連結軸１７ａが昇降リンク５の縦リンク５ｄの下端部に設けられた軸受部５ｅに回動自在に嵌合して、ローリング動可能に走行車体１側に装着されている。
更に、この植付作業機４には、走行車体１が左右に傾むいても植付作業機４は水平を維持するように制御する水平制御装置２２が設けられている。
【００１１】
水平制御装置２２は、左右方向の対水平面傾斜角を検出する水平センサ２３と、連結軸１７ａ回りに植付作業機４を強制的にローリング動させるローリング作動装置２４と、水平センサ２３の入力によりローリング作動装置２４の作動を制御する水平制御コントローラ２５とからなる。
【００１２】
具体的には以下のように構成されている。即ち、縦リンク５ｄの後側に固着の支軸５ｆにローリング作動部材２６が回動自在に取付けられ、その作動部材２６の下端部には部分歯車部２６ａが成形されている。また、アクチュエータとしての電動のローリング作動モータ２７が縦リンク５ｄに固設され、そのモータ２７の回転軸２７ａに一体回転するように取り付けられた駆動歯車２８が前記ローリング作動部材２６の部分歯車部２６ａに噛み合うようになっている。更に、前記ローリング作動部材２６には、それと一体的に左右に回動するようにレバー３３が（具体的には後述する）が取付けられ、そのレバー３３と植付作業機４の左右両側部と（図２では苗載台支持フレーム１８ａ、１８ａと）が連結スプリング２９、２９で連結している。ここで、ローリング作動部材２６が左右中立姿勢にあって、更にレバー３３がローリング作動部材２６に対して左右中立位置に位置するときに、植付作業機４は走行車体１に対して水平姿勢をとるように調整されている。ところで、水平センサ２３は、ローリング作動部材２６に取付けられていて、ローリング作動部材２６の支軸５ｆ回りの回動による左右傾斜角を検出するようになっている。よって、レバー３３をローリング作動部材２６に対して左右中立位置に位置させた状態でローリング作動部材２６が水平状態を維持するように制御作動されれば、植付作業機４は水平状態を維持する。
【００１３】
よって、走行車体１が右或は左に傾くと、それに伴って植付作業機４が傾く。このとき水平センサ２３が水平面に対するローリング作動部材２６の傾きを検出し、その検出値が水平制御コントローラ２５に入力される。そして、水平制御コントローラ２５から指令を受けてローリング作動モータ２７が作動する。そして、ローリング作動部材２６が支軸５ｆ回りに右或は左に回動し、水平センサ２３で検出される傾斜角が０度に（水平に）なるまで作動する。その結果、レバー３３も一体的に回動し、それに連結する植付作業機４が連結軸１７ａ回りに右或は左にローリング動し、水平状態に復帰する。以上のように、水平制御装置２２によって、走行車体１が左右に傾いても植付作業機４は水平面に対して平行に（即ち水平に）なるよう修正される。
【００１４】
尚、ローリング作動部材２６は、スプリング３０、３０を介して左右に往復移動する苗載台１８とも連結している。このスプリング３０、３０は、苗載台１８が左右に往復移動するのに従い伸び縮みするので、苗載台１８の移動に伴う重心移動によって植付作業機４が左右に傾むこうとするのを引き戻すように作用する。また、スプリング３０、３０のローリング作動部材２６への連結は、そのローリング作動部材２６の回動中心近傍に設けられた孔２６ｂ、２６ｂにスプリング３０、３０のそれぞれの端部が引き掛けられて連結している。孔２６ｂ、２６ｂの位置は、その両者の孔中心を結ぶ線がローリング作動部材２６の回動中心上を通るような位置に設けられている。
【００１５】
また、ローリング作動部材２６は、ローリング作動モータ２７によって左右に回動するが、その回動許容範囲はスイッチ３１、３１によって定められている。即ち、ローリング作動部材２６の前側面には左右中央に位置して前方に突出する作動杆２６ｃが固着していて、ローリング作動部材２６が所定の角度回動したとき前記作動杆２６ｃが縦リンク５ｄの上部に固設されたスイッチ３１、３１の一方に接当する。このとき、植付作業機４が水平になるまで更にローリング作動させなければならない状態であったとしても、ローリング作動モータ２７は停止する。よって、ローリング作動部材２６はもうそれ以上は大きくは回動しない。
【００１６】
さて、前記レバー３３は、ローリング作動部材２６に対する植付作業機４の左右の基準姿勢（制御目標姿勢）を変更する基準姿勢変更手段３２の操作レバーとして機能する。即ち、このレバー３３は、ローリング作動部材２６の支軸５ｆに回動自在に取付けられたレバー取付部材３４に左右方向のピン３４ａで前後方向に回動可能に枢着され、且つ、トルクスプリング３５により後方に回動するよう付勢されて取付けられている。そのレバー３３の上部側の後側部にはレバー係合片３３ａが固着していて、その係合片３３ａがローリング作動部材２６の上端部に所定の間隔で複数箇所形成されたレバー係合溝部２６ｄに前記トルクスプリング３５に付勢されながら係合するようになっている。よって、ローリング作動部材２６に対してレバー３３を右或は左に回動させて係合させれば、植付作業機４の基準姿勢を左右に所定の角度傾斜させた状態に変更することができる。
【００１７】
尚、基準姿勢変更手段３２は、上記のような機械的な手段に限られるものではなく、ローリング制御コントローラ２５に制御目標値の変更手段を付加することによっても可能である。
よって、植付圃場の表土面が水平面に平行な状態のところでは、レバー３３をローリング作動部材２６の左右中立位置に位置するように係合させて使用する。これにより、植付作業機４の水平制御における基準姿勢が水平面に平行した状態になり、植付作業機４の水平制御は水平面に平行する姿勢を目標姿勢とした制御となり、適確な水平制御が為される。しかし、表土面が右或は左に傾斜したところでは、植付作業機４が水平面に対しては平行な状態でも表土面に対しては左或は右に傾いた状態になり、植付苗が表土面から浮いた側は浮き苗に反対側は埋没苗になってしまう。そこで、レバー３３を操作して、水平制御の基準姿勢をその表土の傾きに合わせて右或は左に傾斜した姿勢に変更する。これにより、表土面の傾斜角を基準とした即ちその角度を制御目標値とした水平制御が為されていき、浮き苗や埋没苗の発生を防止することができる。
【００１８】
ところで、図３に二点鎖線で現れるように水平制御起動スイッチ３６を設けることで、以下のような使用の仕方がある。即ち、レバー３３を左右中立位置に位置するようにレバー３３をローリング作動部材２６に係合させた場合に、レバー３３と一体的に回動するレバー取付部材３４の下部に固着された突起３４ｂにより水平制御起動スイッチ３６がオンとなるようにする。そして、レバー３３を左右中立位置から左右に回動させて係合させた場合は、前記スイッチ３６がオフとなるようにする。よって、表土面が水平面に平行な場合にのみ水平制御を作動させて使用し、表土面が傾斜している場合には水平制御装置２２を作動させないでレバー３３により手動で植付作業機４を所望の角度に傾斜させて使用する。
【００１９】
また、ローリング作動装置２４の駆動歯車２８は、ローリング作動部材２６との噛合い状態から外れるように操作できる。即ち、ローリング作動装置２４の駆動歯車２８は、その軸孔がスプライン溝に成形され、モータ２７の駆動回転軸２７ａの外周に成型されているスプライン溝に係合し、軸方向に摺動自在、且つ一体回転するように取付られている。駆動歯車２８の摺動操作は、シフタ３７によって操作される。駆動歯車２８がローリング作動部材２６の部分歯車部２６ａと噛合い状態にあるときは、ローリング作動装置２４の作動により植付作業機４が左右にローリング作動する連動状態となり、植付作業機４が左右に水平制御される状態となる。ところで、表土面の凹凸が激しくて水平制御が的確に作動しにくいときや、コントローラやセンサなどの電装系が故障した場合には、連結軸１７ａ回りに自在にローリングできる状態に切替えられるとよい（このとき、連結スプリング２９、２９が左右中立復帰スプリングとして作用する）。そこで、シフタ３７の操作により、駆動歯車２８がローリング作動部材２６の部分歯車部２６ａと噛合わない位置に摺動させて、植付作業機４がローリング作動装置２４の作動（モータ２７の作動）と非連動状態とし、そして、縦リンク５ｄに取付けられた固定ピン５ｇをローリング作動部材２６に設けた固定孔２６ｅに係合して、ローリング作動部材２６を左右中立位置に固定する。このようにすることで、簡単に切替ることができる。尚、ピン５ｇの固定孔２６ｅへの係合が、シフタ３０の操作に連動して自動的に係合するように構成すると便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用田植機の側面図である。
【図２】水平制御装置の要部と植付作業機の正面図である。
【図３】水平制御装置の要部を示す背面図である。
【図４】水平制御装置の要部を示す側面図である。
【図５】ローリング作動装置の一部を示す一部断面側面図である。
【符号の説明】
１走行車体
４作業部（植付作業機）
２３水平センサ
２４ローリング作動装置
２６従動歯車（部分歯車部２６ａを有するローリング作動部材）
２７アクチュエータ（電動のローリング作動モータ）
２８駆動歯車

Claims

走行車体１に対してローリング自在に連結される作業部４を、アクチュエータ２７の駆動によりローリング制御するローリング制御装置を備えた作業機において、該アクチュエータ２７の駆動系における駆動側と従動側とを連動状態と非連動状態とに切換え可能に構成すると共に、該アクチュエータ２７の駆動系の従動側と作業部４の左右両側部とにスプリング２９を設け、該アクチュエータ２７の駆動系における駆動側と従動側とを非連動状態にした時に、従動側をローリング中立位置で固定できる構成としたことを特徴とする作業機におけるローリング制御装置。