JPH06227232A - 農作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業装置のローリング制御作動を応答遅れの
少ない状態で滑らかに行えるようにする。 【構成】 走行機体１の後部に電動モータにより前後軸
芯周りで駆動ローリング自在に対地作業装置３を連結
し、この対地作業装置３の対地姿勢を所定状態に維持す
るべく電動モータを制御するよう構成し、走行機体１を
前後車輪８，９夫々の車軸ケース２９，３０に対して前
後軸芯周りで相対回動自在に設け、前車軸ケース２９と
走行機体１との間に、前後軸芯周りでの相対姿勢を変更
操作自在な油圧シリンダ３１を介装して、後車軸ケース
３０と走行機体１との間に前後軸芯周りでの相対回動を
許容し且つ平行姿勢に復帰付勢する緩衝バネを介装し、
走行機体１の水平姿勢からの左右傾斜角度を検出する角
度検出センサ３３の検出結果に基づいて、走行機体１を
水平姿勢に維持させるよう油圧シリンダ３１を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行機体の後部に第１
駆動機構により前後軸芯周りで駆動ローリング自在に対
地作業装置を連結し、この対地作業装置の対地姿勢を所
定状態に維持するべく前記第１駆動機構を制御するロー
リング制御手段を備えてある農作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記農作業機において、従来では、走行
機体に対して前後軸芯周りに駆動ローリング自在に作業
装置を連結し、例えば、作業装置の下部に装着した左右
両側の接地フロートの相対高さ変化を検出して、作業装
置が常に対地所定姿勢を維持するようローリング駆動機
構を自動制御する構成となっており、走行機体は前後車
輪の車軸ケースに対して位置固定状態に設けられてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したようなローリ
ング制御構造は、走行機体の車輪が接地走行する圃場面
〔水田の場合は耕盤〕の凹凸に起因して走行機体が左右
に傾斜した場合であっても、対地作業装置の対地姿勢が
常に一定になるよう走行機体と作業装置との相対ローリ
ング姿勢を駆動制御するようにしたものである。しか
し、上記従来構造においては、走行機体の傾斜状態の検
出が作業装置側に設けられた検出センサ〔接地フロー
ト〕により検出される構成であるから、走行機体の傾き
始めの時点においては、走行機体の傾斜と共に作業装置
も一旦傾斜してからそこで始めてローリング制御作動が
実行されることになる。従って、このような傾斜し始め
の時点では対地作業姿勢が設定姿勢から外れることがあ
り、地面追従に対する応答性に欠ける欠点があった。本
発明は上記不具合点を解消することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴構成は、冒
頭に記載した農作業機において、前記走行機体を前後車
輪夫々の車軸ケースに対して前後軸芯周りで相対回動自
在に設け、前車軸ケースと前記走行機体との間に、前後
軸芯周りでの相対姿勢を変更操作自在な第２駆動機構を
介装して、後車軸ケースと前記走行機体との間に前後軸
芯周りでの相対回動を許容し且つ平行姿勢に復帰付勢す
る弾性融通機構を介装するとともに、前記走行機体の水
平姿勢からの左右傾斜角度を検出する角度検出手段を備
え、この角度検出手段の結果に基づいて前記走行機体を
水平姿勢に維持させるべく前記第２駆動機構を駆動制御
する機体姿勢修正手段を備えてある点にある。

【０００５】

【作用】圃場での走行中に走行機体が凹凸のある箇所に
至ると、最も機体前部側に位置する左右前輪が圃場面
〔又は耕盤〕の傾斜に伴って傾斜すると、第２駆動機構
を介して前車軸ケースとほぼ一体的に連結された機体が
傾斜する。そうすると、その機体傾斜が角度検出手段に
よって検出され、この検出情報に基づいて第２駆動機構
が駆動され機体を水平姿勢に戻すのである。このとき、
機体と後車軸ケースとの相対姿勢変化は弾性融通機構に
より吸収され、機体が確実に水平姿勢に維持される。そ
の後、後輪が凹凸箇所に至った後も上述した機体修正制
御が働き、常に走行機体が水平姿勢に維持され、対地作
業装置が当該箇所に至ったときも、機体姿勢自身が水平
に維持されている結果、傾斜が大であっても作業装置の
制御基準姿勢からの対地変化は少なく、第１駆動機構に
よる作業装置自身のローリング制御作動も速やかに行え
ることになる。

【０００６】

【発明の効果】従って、圃場での作業走行に伴って最も
早い時点で圃場面の凹凸変化の影響を受け易い前輪の姿
勢変化に基づいて走行機体自身の傾斜姿勢を水平姿勢に
修正することにより、対地作業装置の姿勢制御に対する
応答性が向上するとともに、対地作業装置の対地姿勢の
制御目標姿勢との偏差も出来るだけ少ないものに抑制し
て、本来のローリング制御における制御応答遅れや第１
駆動機構の過剰作動等の弊害を未然に防止できるものと
なった。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図６
に農作業機の一例である乗用型田植機を示している。こ
の田植機は乗用型走行機体１の後部にリンク機構２を介
して苗植付装置３〔対地作業装置の一例〕を駆動昇降自
在並びに電動モータ４〔第１駆動機構の一例〕により前
後軸芯Ｘ１周りで駆動ローリング自在に連結してある。

【０００８】走行機体１には前部にエンジン５を搭載す
るとともに、このエンジン５の動力をベルト式無段変速
装置６及びミッションケース７を介して前後車輪８，９
並びに苗植付装置３に供給するよう伝動系を構成してあ
る。前記無段変速装置６は、図１に示すように、エンジ
ン５の出力プーリ１０とミッションケース７の入力プー
リ１１とに亘って伝動ベルト１２を巻回するとともに、
前記各プーリ１０，１１を夫々割りプーリ型に構成し、
電動シリンダ１３により駆動操作される乗り上がりカム
機構１４により夫々のプーリ１０，１１のベルト幅方向
の間隔が背反的に変更され、巻回径の変化により無段階
に変速操作できるよう構成してある。前記電動シリンダ
１３はマイクロコンピュータを備えた制御装置１５によ
り駆動制御されるよう構成され、機体操縦部に配備した
ポテンショメータ型速度設定器１６による設定速度にな
るよう、ストロークセンサ１７により実作動量をフィー
ドバックしながら制御装置１５が電動シリンダ１３を制
御するサーボ制御系を構成してある。又、前記設定速度
で圃場を作業走行している際、エンジン５に対して過大
負荷がかかるようなときは、速度設定器１６による設定
速度にかかわらず電動シリンダ１３を減速側に切り換え
操作させる自動減速制御手段Ａを制御装置１５に制御プ
ログラム形式で備えてある。つまり、エンジン５の出力
回転数を回転数検出センサ１８により常時検出するとと
もに、アクセルレバー１９の設定位置をポテンショメー
タ型アクセルセンサ２０により検出し、アクセル設定位
置に対応するエンジン５の無負荷回転数から過大負荷に
対応するエンジン回転数低下量だけ低い基準回転数を予
め設定しておき、検出される実回転数がこの基準回転数
以下になると、電動シリンダ１３を自動的に最低速度ま
で減速操作させ、この基準回転数よりも大きな所定値ま
でエンジン回転数が復帰すると元の設定速度まで増速さ
せるよう制御するのである。

【０００９】前記苗植付装置３の対地姿勢を所定状態
〔水平状態〕に維持するべく前記ローリング駆動用電動
モータ４を制御するローリング制御手段Ｂを備えてあ
る。詳述すると、図２に示すように、リンク機構２の上
部に連設した左右のステー２ａに亘りネジ軸２５を回動
自在に支持し、電動モータ４によりこのネジ軸２５を回
動駆動するよう構成するとともに、このネジ軸２５に螺
合した雌ネジ部材２６と苗植付装置３の左右縦フレーム
３ａ，３ａとを緩衝バネ２７を介して連動連係させ、電
動モータ４を正逆転駆動することでリンク機構２即ち機
体１に対して苗植付装置３を前後軸芯Ｘ１周りで左右ロ
ーリング作動するよう構成してある。そして、前記ロー
リング作動用電動モータ４は苗植付装置３側に配置した
水平センサ２８による水平状態からの傾斜角度情報に基
づいて制御装置１５により駆動制御され、苗植付装置３
を常に水平姿勢に維持されるように制御される。

【００１０】左右前輪８，８をステアリングハンドル２
１の回動操作に基づいて操向揺動して旋回走行できるよ
う構成され、そのステアリング操作系にはステアリング
ハンドル２１の人為操作に対してステアリング操作補助
力を与えるステアリング補助機構Ｅを備えてある。つま
り、左右前輪８，８の走行揺動操作を油圧シリンダ２２
により行うよう構成するとともに、この油圧シリンダ２
２に対してステアリングハンドル２１の回動操作量に対
応した油量だけ作動油を供給する油圧制御機構２３をス
テアリングハンドル２１の下端部に配備して、全油圧式
のステアリング補助機構Ｅを構成してある。そして、ス
テアリングハンドル２１の切れ角に応じて前記補助力を
変更させるとともに、直進走行時に走行速度が速いと操
作補助力を弱くし、走行速度が遅いときは操作補助力を
大側に変更させるよう制御するステアリング制御手段Ｃ
を制御装置１５に制御プログラム形式で備えてある。つ
まり、ステアリングハンドル２１の回動操作角を検出す
る切れ角検出センサ２４を備え、この切れ角検出センサ
２４による検出結果に基づいて図５に示すように、切れ
角が大になると操作補助力が大になるよう油圧制御機構
２３における作動油量を変更制御し、回転数検出センサ
１８によるエンジン回転数検出値と、アクセルセンサ２
０による検出値及びストロークセンサ１７による変速位
置情報より機体走行速度を求め、図５に破線で示すよう
に、速度が大であれば直進時の操作補助力を小側に変更
させ、低速であれば操作補助力を大側に変更させるよう
操作特性を制御するのである。

【００１１】図３、図４に示すように、走行機体１を前
後車輪８，９夫々の車軸ケース２９，３０に対して前後
軸芯周りで相対回動自在に設け、前車軸ケース２９と走
行機体１との間に、前後軸芯Ｘ２周りでの相対姿勢を変
更操作自在な油圧シリンダ３１〔第２駆動機構の一例〕
を介装して、後車軸ケース３０と走行機体１との間に前
後軸芯Ｘ２周りでの相対回動を許容し且つ平行姿勢に復
帰付勢する左右一対のスプリング３２〔弾性融通機構の
一例〕を介装してある。そして、走行機体１の水平姿勢
からの左右傾斜角度を検出する角度検出センサ３３〔角
度検出手段の一例〕を備え、この角度検出センサ３３の
結果に基づいて走行機体１を水平姿勢に維持させるべく
油圧シリンダ３１を駆動制御する機体姿勢修正手段Ｄを
備えてある。この機体姿勢修正手段Ｄは制御装置１５に
制御プログラムで備えられ、制御装置１５は、角度検出
センサ３３からの検出情報に基づいて機体姿勢が常に水
平姿勢に維持されるよう油圧シリンダ３１に対する電磁
式油圧制御弁Ｖを切り換え制御するのである。その結
果、圃場での作業走行中に最も早く耕盤の凹凸変化の影
響を受け易い前車軸ケース２９の傾斜に起因する機体傾
斜をすぐに姿勢修正することで、上述した苗植付装置３
のローリング制御作動が偏差の少ない速やかな制御作動
となるのである。

【００１２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、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】制御ブロック図

【図２】ローリング作動構造を示す正面図

【図３】前車軸ケースと機体との連結構造を示す正面図

【図４】後車軸ケースと機体との連結構造を示す正面図

【図５】ステアリング操作制御特性図

【図６】田植機の全体側面図

【符号の説明】

１ 走行機体 ３ 対地作業装置 ４ 第１駆動機構 ８，９ 車輪 ２９ 前車軸ケース ３０ 後車軸ケース ３１ 第２駆動機構 ３２ 弾性緩衝機構 ３３ 角度検出手段 Ｂ ローリング制御手段 Ｄ 機体姿勢修正手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体（１）の後部に第１駆動機構
   （４）により前後軸芯周りで駆動ローリング自在に対地
   作業装置（３）を連結し、この対地作業装置（３）の対
   地姿勢を所定状態に維持するべく前記第１駆動機構
   （４）を制御するローリング制御手段（Ｂ）を備えてあ
   る農作業機であって、前記走行機体（１）を前後車輪
   （８），（９）夫々の車軸ケース（２９），（３０）に
   対して前後軸芯周りで相対回動自在に設け、前車軸ケー
   ス（２９）と前記走行機体（１）との間に、前後軸芯周
   りでの相対姿勢を変更操作自在な第２駆動機構（３１）
   を介装して、後車軸ケース（３０）と前記走行機体
   （１）との間に前後軸芯周りでの相対回動を許容し且つ
   平行姿勢に復帰付勢する弾性融通機構（３２）を介装す
   るとともに、前記走行機体（１）の水平姿勢からの左右
   傾斜角度を検出する角度検出手段（３３）を備え、この
   角度検出手段（３３）の結果に基づいて前記走行機体
   （１）を水平姿勢に維持させるべく前記第２駆動機構
   （３１）を駆動制御する機体姿勢修正手段（Ｄ）を備え
   てある農作業機。