JPH0870645A - 歩行型水田作業機のローリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誤検知に基づく強制ローリングを自由ローリ
ングで吸収して機体の水平復帰を可能にすると共に、サ
イドシリンダの作動速度が遅い場合であっても必要な応
答性を確保する。 【構成】 サイドシリンダ１９の油圧伸縮作動に基づく
強制ローリング制御と、天秤アーム１１の自由揺動に基
づく自由ローリング制御とを複合的に実行するにあた
り、自由ローリング制御の制御量Ｘ１、Ｙ１を、強制ロ
ーリング制御の制御量Ｘ２、Ｙ２よりも大きく設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、田植機、施肥機、播種
機等の歩行型水田作業機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、
この種歩行型水田作業機のなかには、サイドフロート等
のローリング検知体を用いて機体のローリング（左右傾
斜）を検知すると共に、該ローリング検知に基づいて左
右の走行車輪を背反的に昇降させる所謂ローリング制御
（水平自動制御）を行うものがある。しかるに従来で
は、中間部が揺動自在に枢支される天秤アームの左右両
端部に、それぞれ連結ロッド等を介して左右の走行車輪
を連結すると共に、天秤アームに直接連結される油圧シ
リンダの伸縮作動に基づいて左右の走行車輪を昇降させ
ていたため、制御の円滑性に欠ける許りか、シリンダス
トロークを越えて機体がローリングした場合には水平復
帰不良を起す不都合があった。そこで、前記連結ロッド
にサイドシリンダを介設し、該サイドシリンダの伸縮作
動に基づく強制ローリング制御と、天秤アームの自由揺
動に基づく自由ローリング制御とを複合的に行うことが
提案される。つまり、自由ローリング制御を併用して制
御の円滑性を確保するうえに、制御範囲を拡大すること
が可能になるが、強制ローリング制御を主体としたもの
では、誤検知に基づく強制ローリング量が自由ローリン
グ制御の制御範囲を越えた場合に、自由ローリング制御
による水平復帰が不可能となり、また、油圧シリンダの
作動速度が遅い場合には、必要な応答性を確保できない
という不都合がある。

【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歩行型水
田作業機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って、中間部が揺動自在に枢支
される天秤アームの左右両端部に、機体に対して昇降自
在な左右走行車輪をそれぞれ連結ロッドを介して連繋し
てなる歩行型水田作業機において、前記左右連結ロッド
の少なくとも一方に、油圧伸縮作動に基づいて左右走行
車輪を背反的に昇降せしめるサイドシリンダを介設し、
該サイドシリンダの油圧伸縮作動に基づく強制ローリン
グ制御と、天秤アームの自由揺動に基づく自由ローリン
グ制御とを複合的に実行可能にすると共に、前記自由ロ
ーリング制御の制御量を強制ローリング制御の制御量よ
りも大きく設定したことを特徴とするものである。そし
て本発明は、この構成によって、誤検知に基づく強制ロ
ーリングを自由ローリングで吸収して機体の水平復帰を
可能にすると共に、サイドシリンダの作動速度が遅い場
合であっても必要な応答性を確保す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６条植え歩行型田植機の走
行機体であって、該走行機体１の前部には、エンジン２
およびトランスミッションケース３が配設される一方、
機体後部には、苗載台４、植付機構５等を備えた植付作
業部６が配設されているが、機体から左右外側方に突出
するトランスミッションケース３の出力軸（図示せず）
には、チェン伝動機構を内装するスイングケース７を介
して左右の走行車輪８がそれぞれ上下昇降自在に連結さ
れている。尚、９は機体底部に設けられるメインフロー
トである。

【０００５】１０は機体の略中央部に前傾状に配設され
るメインシリンダであって、該メインシリンダ１０は、
ピストンロッド１０ａに揺動自在に枢支される天秤アー
ム１１を、油圧伸長作動に基づいて前方上方位置に変位
させる一方、油圧縮小作動に基づいて後方下方位置に変
位させるが、天秤アーム１１の左右両端部は、中間リン
ク機構１２を構成する左右連結リンク１３、１４の下端
部に対し、それぞれ第一連結ロッド１５を介して連動連
結されている。

【０００６】前記中間リンク機構１２は、左右方向を向
いて機体に軸支される回動軸１６の右端部に、前記右側
連結リンク１４の上下中間位置を一体的に連結する一
方、回動軸１６の左端部に、左側連結リンク１３の上下
中間位置を回動自在に連結して構成されている。このた
め、前記天秤アーム１１の自由揺動に伴って左右の連結
リンク１３、１４が背反的に前後揺動するが、さらに
は、前記回動軸１６の左端部に、左側連結リンク１３の
外側面に対向すべくストッパリンク１７を一体的に連結
すると共に、左側連結リンク１３に突設したストッパピ
ン１３ａを、ストッパリンク１７に穿設される長孔１７
ａに遊嵌させている。即ち、左右連結リンク１３、１４
同志の相対的な揺動量を規制し、該揺動量規制に基づい
て天秤アーム１１の自由揺動範囲（図６に示すＢ１−Ｃ
１間）が設定されるようになっている。

【０００７】また、１８は左右一対の第二連結ロッドで
あって、該第二連結ロッド１８は、前記左右スイングケ
ース７の基端部から上方に突設されるアーム部７ａと、
左右連結リンク１３、１４の上端部とをそれぞれ連動連
結すべく設けられている。つまり、前記天秤アーム１１
の左右両端部には、第一連結ロッド１５、中間リンク機
構１２、第二連結ロッド１８およびスイングケース７を
介してそれぞれ左右の走行車輪８が連結されている。そ
して、前記メインシリンダ１０の油圧伸縮作動に伴って
天秤アーム１１が平行移動した場合には、左右の走行車
輪８を同方向に昇降して機体を昇降させることになる
が、機体のローリング（左右傾斜）に伴って左右走行車
輪８に偏荷重が作用した場合には、天秤アーム１１の自
由揺動に基づいて左右走行車輪８の背反的な昇降を許容
する所謂自由ローリング制御を行うようになっている。

【０００８】さらに、１９は片ロッド型複動シリンダか
らなる左右一対のサイドシリンダであって、該サイドシ
リンダ１９は、前記左右の第二連結ロッド１８にそれぞ
れ介設されている。即ち、左右のサイドシリンダ１９
は、後述する背反的な油圧伸縮作動に基づいて左右の走
行車輪８を背反方向に昇降させる所謂強制ローリング制
御を行うが、強制ローリング制御状態でも前記天秤アー
ム１１の自由揺動が許容されるため、サイドシリンダ１
９の油圧伸縮作動に基づく強制ローリング制御と、天秤
アーム１１の自由揺動に基づく前述の自由ローリング制
御とを複合的に行うことができるようになっている。

【０００９】またさらに、２０は前記サイドシリンダ１
９に設けられるシリンダロック機構であって、該シリン
ダロック機構２０は、サイドシリンダ１９の固定側（ピ
ストンロッド１９ａ）に一体的に固設されるブラケット
２１、サイドシリンダ１９の可動側（シリンダチューブ
１９ｂ）に形成される係合溝１９ｃに係脱すべくブラケ
ット２１に出没自在に支持されるロックピン２２、該ロ
ックピン２２を常時係合側に向けて付勢する弾機２３、
ロックピン２２に連結ワイヤ２４を介して連結されるロ
ック操作レバー２５等で構成されている。即ち、ロック
ピン２２の係合操作に基づいてサイドシリンダ１９の伸
縮規制を行うものであるが、該伸縮規制に基づいて強制
ローリング制御を解除しても天秤アーム１１の自由揺動
は許容されるため、天秤アーム１１の自由揺動に基づく
自由ローリング制御のみを択一的に実行することができ
るようになっている。

【００１０】一方、２６は機体中央部に配設される油圧
バルブユニットであって、該油圧バルブユニット２６に
は、ポンプの供給油を分流する分流弁２７、メインシリ
ンダ１０の作動を切換える第一方向切換弁２８、サイド
シリンダ１９の作動を切換える第二方向切換弁２９等が
組み込まれている。

【００１１】前記第二方向切換弁２９は、後述するロー
リング検知機構に連結され、該ローリング検知機構の検
知に基づいて３ポジション（右傾斜、停止、左傾斜）に
切換え作動可能な４ポート弁に構成されるものである
が、一対の出力側ポートＥ、Ｆのうち、一方の出力側ポ
ートＥは、左側サイドシリンダ１９Ｌの車輪上昇側（伸
長側）シリンダポートＧに接続される一方、他方の出力
側ポートＦは、右側サイドシリンダ１９Ｒの車輪上昇側
（伸長側）シリンダポートＨに接続されており、さらに
両サイドシリンダ１９Ｌ、１９Ｒの車輪下降側（縮小
側）シリンダポートＩ、Ｊ同志が互いに連通接続されて
いる。即ち、単一の第二方向切換弁２９に左右一対のサ
イドシリンダ１９Ｌ、１９Ｒを直列状に油圧接続してお
り、このため第１ポジション（左傾斜）への切換え状態
では、シリンダポートＧに油圧供給をして左側サイドシ
リンダ１９Ｌを車輪上昇側に作動せしめる一方、左側サ
イドシリンダ１９ＬのシリンダポートＩから排出される
油圧をシリンダポートＪに供給して右側サイドシリンダ
１９Ｒを背反方向である車輪下降側に作動させ、また、
第３ポジション（右傾斜）への切換え状態では、シリン
ダポートＨに油圧供給をして右側サイドシリンダ１９Ｒ
を車輪上昇側に作動せしめる一方、右側サイドシリンダ
１９ＲのシリンダポートＪから排出される油圧をシリン
ダポートＩに供給して左側サイドシリンダ１９Ｌを背反
方向である車輪下降側に作動させるようになっている。

【００１２】また、３０は機体の左右外側方に前後方向
を向いて配設される左右一対のサイドフロートであっ
て、該サイドフロート３０の後端部は、機体後部側に上
下揺動自在に連結される一方、サイドフロート３０の前
端部は、スイングケース７の回動支点位置から外側方に
突設される支軸３１の先端部に対し、該支軸３１の軸芯
回りに回動自在なコ字状のリンク３２を介して上下動自
在に連結されている。

【００１３】さらに、３３は前記ローリング検知機構を
構成するローリング検知ロッドであって、該ローリング
検知ロッド３３は前記支軸３１に沿って配設されてい
る。そして、ローリング検知ロッド３３の外端部は、前
記リンク３２に一体的に連結される一方、ローリング検
知ロッド３３の外端部は、支軸３１の基端部に前後回動
自在に支持された連結アーム３４に一体的に連結されて
いる。つまり、ローリング検知ロッド３３の両端部を同
一軸芯上に支持することで、ローリング検知ロッド３３
に偏芯荷重が作用することを回避し、このためローリン
グ検知ロッド３３は、サイドフロート３０の上下動に円
滑に追随して前記連結アーム３４を確実に回動せしめる
ようになっている。

【００１４】一方、３５は機体の中央部に左右方向を向
いて配設される天秤ロッドであって、該天秤ロッド３５
の中央部は、揺動ブラケット３６を介して前後揺動自在
に支持される一方、側方偏倚位置には前記第二方向切換
弁２９のスプール２９ａが連動連結されるが、天秤ロッ
ド３５の左右両端部に一体的に設けらるアーム部３５ａ
には、連結ロッド３７を介して前記連結アーム３４が連
結されている。即ち、天秤ロッド３５は、左右サイドフ
ロート３０の背反的な上下動に基づいて揺動すると共
に、該揺動に伴うスプール２９ａの押し引きに基づいて
第二方向切換弁２９を自動的に切換えることにより、前
述した強制ローリング制御を自動的に実行するようにな
っている。

【００１５】さて、前述した自由ローリング制御の制御
量は、長孔１７ａの寸法設定に基づいて決定される一
方、強制ローリング制御の制御量は、サイドシリンダ１
９の作動ストローク設定に基づいて決定されるものであ
るが、本発明においては、自由ローリング制御の制御量
を、強制ローリング制御の制御量よりも大きく設定して
いる。即ち、自由ローリング制御による車輪上昇側の制
御量をＸ１（Ａ−Ｂ１間）、自由ローリング制御による
車輪下降側の制御量をＹ１（Ａ−Ｃ１間）、強制ローリ
ング制御による車輪上昇側の制御量をＸ２（Ｂ１−Ｂ２
間）、強制ローリング制御による車輪下降側の制御量を
Ｙ２（Ｃ１−Ｃ２間）とした場合、下記の様な関係式が
成立するようになっている。 Ｘ１＞Ｘ２ Ｙ１＞Ｙ２

【００１６】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、サイドシリンダ１９の油圧伸縮作動に基づく強制
ローリング制御と、天秤アーム１１の自由揺動に基づく
自由ローリング制御とを複合的に実行して機体を水平ロ
ーリング姿勢に制御することになるが、前記自由ローリ
ング制御の制御量は、強制ローリング制御の制御量より
も大きく設定されるため、誤検知に基づく強制ローリン
グを自由ローリング制御が吸収して機体を水平方向に復
帰させることが可能になり、この結果、水平復帰不良に
伴う作業精度の低下を解消することができる。

【００１７】しかも、強制ローリング制御と自由ローリ
ング制御とを複合的に実行するものでありながら、自由
ローリング制御が主体となるため、サイドシリンダ１９
の作動速度が遅い場合であっても必要な応答性を確保で
きるという利点がある。

【００１８】さらに、サイドシリンダ１９にはシリンダ
ロック機構２０が設けられるため、凹凸の小さい圃場で
作業を行う場合や、油圧系が故障した場合には、強制ロ
ーリング制御を解除して自由ローリング制御のみを実行
することが可能であるが、この場合でも、全体の半分以
上｛（Ｘ１＋Ｙ１）／（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｙ１＋Ｙ２）｝の
制御量を確保できるという利点がある。

【００１９】尚、本発明は、前記実施例に限定されない
ものであることは勿論であって、例えば左右の連結ロッ
ドにそれぞれサイドシリンダを介設することなく、何れ
か一方にサイドシリンダを介設したものでも実施可能で
ある。

【００２０】

【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、強制ローリング制御と自由ローリ
ング制御とを複合的に行うものであるが、自由ローリン
グ制御の制御量を強制ローリング制御の制御量よりも大
きく設定したため、誤検知に基づいて機体が強制ローリ
ングせしめられたとしても、これを自由ローリングで吸
収して機体を水平方向に復帰させることが可能になり、
しかも、自由ローリング制御が主体となるため、サイド
シリンダの作動速度が遅い場合であっても必要な応答性
を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の側面図である。

【図２】同上平面図である。

【図３】同上要部側面図である。

【図４】同上要部平面図である。

【図５】メインシリンダおよびサイドシリンダの作動回
路を示す油圧回路図である。

【図６】作用を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１ 走行機体 ７ スイングケース ８ 走行車輪 １０ メインシリンダ １１ 天秤アーム １２ 中間リンク機構 １５ 第一連結ロッド １９ サイドシリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間部が揺動自在に枢支される天秤アー
   ムの左右両端部に、機体に対して昇降自在な左右走行車
   輪をそれぞれ連結ロッドを介して連繋してなる歩行型水
   田作業機において、前記左右連結ロッドの少なくとも一
   方に、油圧伸縮作動に基づいて左右走行車輪を背反的に
   昇降せしめるサイドシリンダを介設し、該サイドシリン
   ダの油圧伸縮作動に基づく強制ローリング制御と、天秤
   アームの自由揺動に基づく自由ローリング制御とを複合
   的に実行可能にすると共に、前記自由ローリング制御の
   制御量を強制ローリング制御の制御量よりも大きく設定
   したことを特徴とする歩行型水田作業機のローリング制
   御装置。