JP3146095B2 - 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位置し
て、走行機体側および作業部側に対してそれぞれローリ
ング自在に介設される中間部材と、該中間部材と作業部
側との間に位置して、ローリング弾機の伸縮に基づいて
作業部の自由ローリング制御をするよう介設される自由
ローリング制御機構と、中間部材と走行機体側との間に
位置して、アクチユエータの作動に基づいて作業部の強
制ローリング制御をするよう介設される強制ローリング
制御機構と、中間部材に配され、前記アクチユエータの
制御基準とすべく中間部材の水平検知をする水平検知機
構とを備えて構成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は苗載台９に対向する弾機取
付フレーム１２の後面に配設された重力センサであつ
て、該重力センサ１７は、弾機取付フレーム１２の水平
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。そして、シリンダ制御回路
においては、重力センサ１７の検知に背反して弾機取付
フレーム１２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水平姿勢
に維持するようになつている。

【０００９】またさらに、１８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１８は、弾機取付フレーム１２
側に設けられる係合ブラケツト２１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２０及
びこれと一体のロツクピン１９とで構成されている。ロ
ツクプレート２０は、リンク連結フレーム４の左右両側
面部に対し、長孔２０ａを貫通する一対のボルト２２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２０を前側の非ロツク位置に固定（ボル
ト２２による固定）した状態では、ロツクピン１９と係
合ブラケツト２１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２０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２１の孔２１ｂがロツクピン１９
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を水
平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
精度を向上できる。

【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向上できる。

【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に配設した重力センサ１
７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水平検知に
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向上できる。

【００１３】また、前記重力センサ１７は非接触センサ
であるため、障害物等との接触によつて破損する惧れの
ないものであるが、さらに前記実施例では、弾機取付フ
レーム１２と植付作業部３とに囲まれた空間に重力セン
サ１７を配設しているため、泥土等の付着に基づく検知
不良も解消して長期に亘る安定した検知作動ができる。

【００１４】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つて、例えば図６〜図８に示
す第二実施例の様に、第二ローリング支軸を設けること
なく構成することも可能である。即ち、第二実施例のも
のは、弾機取付フレーム１２のボス筒部１２ａを、第一
ローリング支軸５の中間部でローリング自在に支持した
ものであるが、前記弾機取付フレーム１２に水平検知セ
ンサ（振り子センサ）２３を配設しているため、前記第
一実施例と同様の作用効果を奏することができる。ま
た、第二実施例のものは、強制ローリング制御機構のア
クチユエータを油圧シリンダ２４で構成した点でも第一
実施例と相違するが、さらにそれ以外のアクチユエータ
を利用できることは言うまでもない。

【００１５】

【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、この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た自由ローリング制
御機構が、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た強制ローリング制御機構がそれ
ぞれ介設されている結果、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なロ
ーリング制御がなされる。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、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
制御の精度を向上できる。

【００１６】しかも、前記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でき
る。

【００１７】さらに、強制ローリング制御によつて姿勢
制御される中間部材に水平検知機構を配設し、該水平検
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、走行機体側に水平検知機構を配
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、自由ローリ
ング状態となつて連結される作業部側に水平検知機構を
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、かつ安定した水平検知を可能
にしてローリング制御の精度をさらに向上できる。

【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。

【図６】他例を示す植付作業部の側面図である。

【図７】同上要部正面図である。

【図８】同上要部拡大断面図である。

【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 重力センサ １８ ロツク機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01C 11/02 A01B 63/10

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位置して、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に介
   設される中間部材と、 該中間部材と作業部側との間に位置して、ローリング弾
   機の伸縮に基づいて作業部の自由ローリング制御をする
   よう介設される自由ローリング制御機構と、 中間部材と走行機体側との間に位置して、アクチユエー
   タの作動に基づいて作業部の強制ローリング制御をする
   よう介設される強制ローリング制御機構と、 中間部材に配され、前記アクチユエータの制御基準とす
   べく中間部材の水平検知をする水平検知機構とを備えて
   構成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。