JPH11262307A - 移動農機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】走行車体と苗植装置（作業装置）のそれぞれに
角速度センサと角度センサを取付け、それぞれのセンサ
の出力値で苗植装置を、傾斜しようとした時点でアクチ
ェータで揺動させて、その水平を保つようにしている
が、苗植装置が連結されているリンクの遊びやその撓量
の差で、機械ごとに制御が異なる。従って一機種に同一
のプログラムを用いると、誤作動を生じるものが出来る
おそれがある。 【解決手段】走行車体１の後部に３点リンクその他のリ
ンク２６で取付枠２５が連結され、作業装置２が取付枠
２５にアクチュエータで前後方向のローリング軸回りに
揺動するように取付けられ、取付枠２５と作業装置２に
角速度センサ４４と角度センサ４５が取付けられ、走行
車体１が傾斜しても作業装置２が水平に保たれるように
それぞれのセンサ４４，４５の出力値に応じてアクチュ
エータ４１が作業装置２を揺動するように設けられてい
る移動農機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、田植機やトラク
タなどの移動農機に用いるものである。

【０００２】

【従来の技術】走行車体の後に苗植装置や耕耘装置など
の作業装置が装着されて移動農機となっている。その走
行車体が耕盤の浅深で横に傾斜すると作業装置も同じ方
向に傾斜して苗植装置の左右の苗の植込深さや耕耘装置
の左右の耕起深さが変化する。これを解消するため、作
業装置に角度センサを設け、その検出値に応じてアクチ
ュエータが作業装置を揺動させてこれを水平に復帰させ
るものが実用化されている。この制御は、傾いたら水平
に戻すフィードバック回路に構成されるため、応答性が
悪く、移動農機の高速化に対応できない。

【０００３】これを改良するため、走行車体と作業装置
に角速度センサと角度センサを取付け、ファジイ制御を
用いた制御のアルゴリズムにより「傾こうとしたら修
正」する方式が提案され（特開平６−１３３６１２）、
実用化も試みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現実の移動農機は、作
業装置を同じような姿勢で昇降させるために、走行車体
に３点リンクや平行リンクなどを介して装着する。その
ため、リンクとその回動ピンの遊びやリンクの撓みなど
で走行車体と作業装置の間に揺動が生じ、その揺動量
は、同一機種においても、個々の機械ごとにばらつきが
発生する。すなわち、走行車体に角速度センサを取付け
たものは、これと作業装置との間の揺動量の差によって
制御に正確性を欠ぐおそれがあった。なお、これを回避
しようとすると、リンクの剛性を高め、かつ、リンクと
ピンの遊びなどを皆無にする必要があって高価になるお
それがあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、走行車体１の後部に３点リンクその他
のリンク２６で取付枠２５が連結され、作業装置２が取
付枠２５にアクチュエータ４１で前後方向のローリング
軸３０回りに揺動するように取付けられ、取付枠２５と
作業装置２に角速度センサ４４と角度センサ４５が取付
けられ、走行車体１が傾斜しても作業装置２が水平に保
たれるようにそれぞれのセンサ４４，４５の出力値に応
じてアクチュエータ４１が作業装置２を揺動するように
設けられている移動農機とした。

【０００６】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施例を説明
する。走行車体１の後に苗植装置（作業装置）２が装着
されて田植機となっている（図１，図２）。走行車体１
がつぎのように構成されている。フレーム３の前後に取
付けた主歯車箱４と後輪歯車箱５の外側にそれぞれ一対
の前輪６と後輪７が配置されている。エンジン８がフレ
ーム３の上に取付けられ、その動力が油圧式無段変速機
（ＨＳＴ）９を経由して主歯車箱４内に導入され、その
中の変速機１０で所定の回転数に調整されたのち、差動
装置１１で左右に分かれてそれぞれの前輪６に達すると
ともに、歯車１２で左右に分かれてそれぞれの後輪７に
達している（図３）。そして、前輪６と後輪７が上記の
動力で水田の耕盤上で回転して走行車体１が進行するよ
うになっている。なお、主クラッチ１３がＨＳＴ９と変
速機１０の間に配置され、サイドクラッチ１４とブレー
キ１５がそれぞれの歯車１２と後輪７の間に直列に配置
されている。

【０００７】カバー１６でエンジン８が被われ、その上
に座席１７が設けられている。ハンドルフレーム１８が
座席１７の前に設けられ、その上のステアリングハンド
ル１９を操作すると、前輪７が操縦されて走行車体１の
進路が変わるようになっている。ＨＳＴレバー２０が下
部の軸２０ａ（図４）の回りに回動するようにハンドル
フレーム１８の左（正面から見て、以下同じ）に取付け
られ、ほぼ直立させると「中立」となってＨＳＴ９の出
力が停止し、これから前又は後に倒すと「前進」又は
「後進」となって走行車体１が前進又は後進を開始し、
その回動量が大きくなるに従って速度が速くなるように
できている。

【０００８】変速レバー２１がハンドルフレーム１８の
右に配置され、その操作で、変速機１０による「作業速
（低速）」と「路上走行速（高速）」が選択できるよう
になっている。主クラッチペタル２２がハンドルフレー
ム１８の右に配置され、オペレータが踏み込むと、主ク
ラッチ１３が動力伝達を断ち、その足を離すと、動力が
伝達されるようになっている。

【０００９】一対のブレーキペタル２３がハンドルフレ
ーム１８の左に横並びに配置され、右又は左のブレーキ
ペタル２３を踏み込むと、右又は左のサイドクラッチ１
４が動力伝達を断ち、ブレーキ１５が作動して右又は左
の後輪７の回転が停止するようになっている。なお、左
右のブレーキペタル２３を同時に、又はこれらを連結し
て片方を踏み込むと、左右の後輪７の回転が同時に停止
する。さらに、それぞれのサイドクラッチ１４とブレー
キ１５は、ステアリングハンドル１９に連動させて設
け、これを所定角以上に操作すると、定められた一方の
後輪７が静止するように設けることができる。

【００１０】支柱２４がフレーム３の後部から上に伸
び、これとその後の取付枠２５に、左右と上下で平行な
４本のリンク２６の両端が横方向のピンで回動自在に取
付けられて平行リンクが構成されている。昇降シリンダ
２７の前部がフレーム３に回動自在に取付けられ、これ
から斜後上に突出したピストンロッドの突端が、上のリ
ンク２６と一体のアーム２８の下端に接続し、後記のポ
ンプ４８Ａが吐出した油が昇降シリンダ２７に供給され
ると取付枠２５が上昇し、その油がタンクに戻ると下降
するようにできている。

【００１１】苗植装置２がつぎのように構成されてい
る。歯車箱２９が前後方向のローリング軸３０の回りに
揺動するように取付枠２５の後下に設けられている。一
対のスリーブ３１（図５）が歯車箱２９から左右に突出
し、それぞれの外端と歯車箱２９の中央から合計３本の
植込フレーム３２が後に伸びている。小判形の回転ケー
ス３３がそれぞれの植込フレーム３２の後部の両横に取
付けられ、エンジン６の動力で、右から見て反時計方向
に回転するようになっている。

【００１２】一対の植込杆３４がそれぞれの回転ケース
３３に両端に取付けられ、その中の遊星歯車により、上
記の回転中に同じような姿勢を保って旋回するようにで
きている。６個の苗取口３５ａを有する苗受板３５が植
込フレーム３２に固定され、上記の一対の植込杆３４の
先端がその旋回の下降の初期にそれぞれの苗取口３５ａ
を交互に通過するようにできている。

【００１３】支柱３６が左右の植込フレーム３２の前部
から斜前上に突出し、上端が横杆３７で連結されている
（図５）。前上りに傾斜した苗載台３８が横杆３７のス
ライダー３７ａと苗受板３５の前部で左右に移動するよ
うに支持され、エンジン８の動力で左右に往復駆動され
るようになっている。苗載台３８は左右の側壁の間が５
本の隔壁で区分され、６枚のマット苗が後端を苗受板３
５上に突出させて横並びに載る。そして、苗載台３８の
横移動でマット苗の後端が苗取口３５ａの上に来ると、
植込杆３４で一株分の苗が欠ぎ取られる。欠ぎ取られた
苗は、植込杆３４とともに下降し、その旋回の下端で泥
土に差し込むようにして移植される。この作業が進んで
後端部の横端の欠ぎ取りが終わると、それぞれの区隔に
設けたベルトコンベア３９がマット苗を苗受板３５側に
繰り出し、苗載台３８が逆方向の移動を始める。この繰
り返しにより、苗が６条に等間隔に移植される。

【００１４】フロート４０がそれぞれの植込フレーム３
２の下に設けられ、走行車体１の前進で泥面を滑走し、
前部の張出部がその滑走で苗が移植される位置を予め整
地するようになっている。ローリングシリンダ（アクチ
ュエータ）４１の中央が前後方向の軸４１ａで揺動自在
に取付枠２５に取付けられ、これから左右に突出したピ
ストンロッド４２の両端が左右の支柱３６の技杆４３に
連結されている。そして、油をローリングシリンダ４１
の右室（又は左室）に供給すると、ピストンロッド４２
が左（又は右）に突出して苗植装置２がローリング軸３
０の回りを、前から見て反時計方向（又は時計方向）に
回るようになっている（図５）。

【００１５】横方向の傾斜の角速度を検出する角速度セ
ンサ４４と同方向の傾斜角を検出する角度センサ４５が
取付枠２５と歯車箱２９に取付けられ、それぞれの検出
値が制御装置４６に入力されている。制御装置４６は、
上記の入力値に応じてローリング弁４７に出力し、その
油路を切り替え、走行車体１が耕盤の凹凸で左下り又は
右下りに傾斜しようとすると、苗植装置２を時計方向又
は反時計方向に揺動させ、その苗植装置２を常に水平な
姿勢に保つようになっている。

【００１６】その油圧回路が図７のように構成されてい
る。ポンプ４８Ａ，４８Ｂがエンジン８に直結されてい
る。ポンプ４８Ａが吐出した油が分流弁４９を通ってロ
ーリング弁４７に達している。ローリング弁４７が制御
装置４６の出力で右又は左に移動すると、その油がロー
リングシリンダ４１の右室又は左室に供給され、ピスト
ンロッド４２が左又は右に移動するようになっている。

【００１７】ポンプ４８Ａの回転が上昇して油の吐出量
が増加すると（エンジン８の回転数が一定以上に上昇す
ると）、分流弁４９が右に移動し、その油の一部が昇降
弁５１に達する。座席１７の左に昇降レバー５２が設け
られ、その下端の昇降センサ５２ａからの入力で制御装
置４６が昇降弁５１に出力し、これをつぎのように作動
させる。

【００１８】昇降レバー５２が図１の位置で「中立」と
なって昇降弁５１に達した油がタンクに戻る。これを引
き上げると、「上げ」となって、昇降弁５１が左に移動
し、油が昇降シリンダ２７に供給される。昇降レバー５
２を押し下げると、「下げ」となって、昇降シリンダ２
７内の油がタンクに戻る。なお、このとき、ロックバル
ブ５３が左に移動している。

【００１９】苗植作業は、昇降レバー５２を「下げ」に
して行う。また、これを下げにすると、自動的に植付ク
ラッチ５４（図３）が「入り」になって、主歯車箱４内
のエンジン８の動力が苗植装置２に伝わる。中央のフロ
ート４０の先端にフロートセンサ４０ａが設けられてい
る。フロート４０は、滑走中に後方の軸の回りに揺動
し、耕盤が深いと先が上り、浅いと下るようになってい
る。この上下動による検出値が制御装置４６に入力され
ている。そして、フロート４０が水平になると、昇降弁
５１が「中立」になり、先が上ると昇降シリンダ２７に
油を供給し、下るとその油をタンクに戻し、苗植装置２
と泥面の間隔を常に一定に保って苗の植込深さを均一に
する。

【００２０】ポンプ４８Ｂが吐出した油がブレーキ弁５
５に達し、これが中立のときにはＨＳＴ９に流れてその
油を補給するようになっている。左右のブレーキペタル
２３の軸にペタルセンサ２３ａが設けられ、それぞれの
回動が制御装置４６に入力され、その出力でブレーキ弁
５５がつぎのように作動する。右又は左のブレーキペタ
ル２３を踏み込むと、右又は左のペタルセンサ２３ａが
その旨を制御装置４６に入力する。すると、制御装置４
６がブレーキ弁５５に出力し、これが右又は左に移動し
て、ポンプ４８Ｂが吐出した油が右又は左のブレーキシ
リンダ５６に供給される。

【００２１】それぞれのブレーキシリンダ５６は、図
４，図８のように構成されている。ブレーキシリンダ５
６内ピストン５７からピストンロッド５７ａが後に伸
び、その後端がサイドクラッチ１４とブレーキ１５のレ
バー５８に連結されている。シリンダ５６内にピストン
５７を戻す長短のばね５９Ａ，５９Ｂが配置されてい
る。ブレーキシリンダ５６は、前面のインポート５６ａ
から油が供給され、筒面のアウトポート５６ｂから排出
されるようになっている。従って、ピストン５７がばね
５９Ａで押し戻されると、アウトポート５６ｂがそのピ
ストン５７で閉じられる。

【００２２】従って、油が右又は左のブレーキシリンダ
５６に供給されると、右又は左のピストン５７が後に移
動し、ロッド５７ａがレバー５８を押し回し、右又は左
のサイドクラッチ１４が「切り」になったのち、右又は
左のブレーキ１５が作動する。それぞれのブレーキシリ
ンダ５７の油がＰＷＭで作動する比例制御弁６０を通っ
てタンクに戻るように構成され、上記のペタルセンサ２
３ａからの入力で制御装置４６がこの弁６０をつぎのよ
うに作動する。ブレーキペタル２３が軽く踏み込まれる
と、ブレーキシリンダ５６内の圧力をばね５９Ａのみが
圧縮される高さに保つ。すると、サイドクラッチ１４が
「切り」になってブレーキ１５は作動しない。ブレーキ
ペタル２３を更に踏み込むと、ばね５９Ｂも若干圧縮さ
れるまでその中の圧力が上昇し、サイドクラッチ１４が
「切り」になるとともにブレーキ１５が後輪７に「半ブ
レーキ」を掛ける。ブレーキペタル２３を元まで踏み込
むと、ブレーキシリンダ５６内の圧力が最大に上昇し、
サイドクラッチ１４が「切り」になるとともにブレーキ
１５の制動で後輪７の回転が停止する。

【００２３】ブレーキ弁５５とブレーキシリンダ５６の
間に同時作動弁６１が配置され、左右のブレーキペタル
２３を同時に踏み込むと（又は、左右のブレーキペタル
２３を連結すると）制御装置４６の出力でこれが左に移
動してブレーキ弁５５から出た油が左右のブレーキシリ
ンダ５６に同時に供給されるようになっている。これ
は、路上走行時の制動に用いる。

【００２４】ステアリングセンサ１９ａがステアリング
ハンドル１９に設けられ、その操作角が制御装置４６に
入力されている。その入力にもとづく制御装置４６の出
力でブレーキ弁５５と比例制御弁６０がつぎのように作
動する。ステアリングハンドル１９を右又は左に所定の
角度回すと、右又は左のサイドクラッチ１４が「切り」
になる。ステアリングハンドル１９を更に回すと、これ
に加えて右又は左のブレーキ１５が上記と同様に作動す
る。

【００２５】ポンプ４８Ｂの油の吐出量が増加すると、
分流弁６２が右に移動し、その一部がパワステアリング
６３を作動したのち、ＨＳＴ９に達するようになってい
る。油圧回路を、図９のように構成することができる。
ポンプ６４Ａが吐出した油が昇降弁５１を経由して昇降
シリンダ２７に供給され、その戻り油がＨＳＴ９に達し
ている。ポンプ６４Ｂが吐出した油が分流弁６５と絞弁
６６を通ってローリング弁４７に達している。そして、
その油の一部がパワステアリング６３を作動するように
なっている。絞弁６６は、大６６ａ、中６６ｂ、小６６
ｃの油路を備え、ＨＳＴレバー２０に連動してつぎのよ
うに作動する。ＨＳＴレバー２０で走行車体１の前進速
度を、高速、中速又は低速を選択すると、それぞれ大６
６ａ，中６６ｂ、又は小６６ｃの油路が用いられる。

【００２６】この構成によると、走行車体１の車速が速
くなるに従ってステアリングハンドル１９の操作荷重が
重くなって直進性が向上することはもとより、車速が速
くなるに従ってローリングシリンダ４１による苗植装置
２のローリング速度が上昇し、その応答性が向上する。
なお、ＨＳＴ９に代えてスロットルレバーに連動させて
も良い。

【００２７】図１０は、ＨＳＴ９とパワステアリング６
３に対する他の油圧回路を示すものである。すなわち、
ポンプ６７が吐出した油は、流量が一定以上となると、
分流弁６８の左の油路を通って切替弁６９とパワステア
リング６３に流れている。切替弁６９を通った油は、図
の状態では、逆止弁７０を通って前記の油に合流し、ポ
ンプ６７が吐出した油の全量がパワステアリング６３に
供給され、その戻り油がＨＳＴ９補給に用いられてい
る。切替弁６９が左に移動すると、ポンプ６７が吐出し
た油の一部は、パワステアリング６３には供給されない
で、逆止弁７１を通って直接ＨＳＴ９に供給される。そ
して、植付クラッチ５４の「入り」「切り」または、昇
降レバー５２による苗植装置２の昇降に連動して切替弁
６９が左右に移動するように設け、田植機を枕地で旋回
させるようなときは、ポンプ６７が吐出した油の全量を
パワステアリング６３に供給して軽快な旋回を行い、苗
移植時には、その油の一部のみをパワステアリング６３
に供給してステアリングハンドル１９の軽すぎを防止
し、田植機の直進性を向上するようになっている。

【００２８】

【効果】以上のように、この発明は、リンク機構よりも
後の取付枠と作業装置とに取付けた角速度センサと角度
センサの出力値を用いて作業装置を水平に維持させるの
でリンク機構の遊びや撓量の大小にともなう誤動作が防
止できる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を施した田植機の側面図

【図２】その平面図

【図３】その伝動機構図

【図４】その一部の拡大した側面図

【図５】その一部の正面図

【図６】そのブロック回路図

【図７】その油圧回路図

【図８】そのブレーキシリンダの拡大した切断側面図

【図９】他の油圧回路図

【図１０】他の油圧回路図

【符号の説明】

１ 走行車体 ２ 作業装置（苗植装置） ２５ 取付枠 ２６ リンク ３０ ローリング軸 ４１ アクチュエータ（ローリングシリンダ） ４４ 角速度センサ ４５ 角度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体１の後部に３点リンクその他の
   リンク２６で取付枠２５が連結され、作業装置２が取付
   枠２５にアクチュエータ４１で前後方向のローリング軸
   ３０回りに揺動するように取付けられ、取付枠２５と作
   業装置２に角速度センサ４４と角度センサ４５が取付け
   られ、走行車体１が傾斜しても作業装置２が水平に保た
   れるようにそれぞれのセンサ４４，４５の出力値に応じ
   てアクチュエータ４１が作業装置２を揺動するように設
   けられている移動農機。