JPH01199502A - 移動農機のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、移動農機、特に施肥、防除、除草、溝切り等
の中間管理作業を無人状態で行う管理機に用いて好適な
移動農機に係り、詳しくは該移動農機のステアリング装
置に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、移動農機、例えば田植機によって圃場に植付け
た苗に追肥を施したり、圃場に生えた雑草を取除く等の
中間管理作業を行う水田管理ロボット等の管理機は、そ
のかし取り操作性及び走行安定性を考慮して、その機体
フレームを支持する車輪に所定のキャンバ角、キャスタ
角そしてトーインを有した車輪懸架構造を採用している
。そして圃場端に達した場合、一般の車輌と同様にステ
アリング操作し、枕地を円弧状に旋回してその走行方向
を転換するようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 そのため、圃場端には管理機が旋回し得るようにその機
体長より太き目に枕地をとっておく必要があり、また、
旋回に際して旅回範囲付近に植付けられた苗が車輪によ
って踏み倒されてしまうことにより多くの欠株を生ずる
、という不都合があった。

（ロ）　課題を解決するための手段 本発明１．ｔ、上述した問題点を解消する乙とを目的と
しており、例えば第１図及び第２図に示すように、適宜
の作ａ機を搭載した機体フレーム　（５）及び該機体フ
レ一ム（５）を支持する複数の車輪（２ａ）、（２ｂ）
、（３ａ）、（３ｂ）を備えた移動農機において、上記
各１ｆ輪（２ａ）、（２ｂ）、（３ａｌ　、（３ｂ）を
、それらの各中心面が同一平面上に垂直に接し、かっ」
二記各中心面内におけろ各車輪（２ａ）、（２ｂ）、（
３ａ）　。

（３ｂ）の回転中心と各車輪（２ａ）、（２ｂ）　。

（３ａ）、（３ｂ）の上記平面との接点とを通る軸線を
中心として回動するように構成すると共に、上記各車輪
（２ａ）、（２ｂ）、（３ａ）、（３ｂ）上方部にそれ
らを回動するためのアクチュエータ　（６６）、（６６
）、・　を配設したことを特徴としている。

（ホ）　作用 上述構成に基づき、例えば施肥、除草等の中間管理作業
を行う場合、移動農機（１）は圃場に植付けた苗等の条
間を作業しながら苗等の条（こ沿って一定方向に走行す
る。そして、枕地りこおいてその方向を転換する場合、
移動農機（１）を停止させｔ：状態で、例えばスティッ
ク（１７）（第３図参照）を圃場面に向けて下降するこ
とにより移動農機（１）の一方側の車輪（２ａ）、（２
ｂ）を持上げ、この状態において該車輪（２ａ）、（２
ｂ）上部のアクチュエータ　（６６）、（６６）を作動
して上記車輪（２ａ）、（２ｂ）を所定方向たとえば上
記走行方向と直交する方向に回動し、その該スティック
　（１］）を上昇して上記一方側の車輪（２ａ）、（２
ｂ）を接地する。次いて、今度（よ他方側に位置させた
スティック（〕１）を圃場に下降して他方側の車輪（３
ａ）、（３ｂ）を持上げ、該車輪（３ａ）、（３ｂ）上
部のアクチュエータ（６６）、（６６１を作動して上記
車輪（３ａ）、（３ｂ）を上記一方側の車輪（２ａ）。

（２ｂ）と同方向に回動し、その後スティック（１１）
を上昇して他方側の車輪（３ａ）、（３ｂ）を接地する
。こうして、移動農機（１）は、機体フＩ７−ム（５）
が停止した位置のままでその走行方向が転換され、その
後、車輪（２ａ）。

（２ｂ）、（３ａ）、（３ｂｌ　を回転駆動することに
より停止位置から先の走向方向と直交する所定方向に向
けて直接走行を再開する。

（Ｑ　実施例 以下、図面に治って、本発明の実施例について説明する
。

管理機１は、第３図及び第４図に示すように、車輪２ａ
、２ｂ及び車輪３ａ、３ｂにて支持されている矩形状に
配置した機体フレーム５を有しており、かつ該機体フレ
ーム５の中央部に設置した節回支軸６には水平方向回動
自在に旅回フレ−ム７が設けられている。更に、該フレ
−ム７の一端にはりンク９，１０が上下方向揺動自在に
取付けらオ］ており、かつこれらリンク９，１０の先端
はスティック１］の一端にそれぞれ隣接して取付けられ
ており、更にリンク９の回動基部近傍に設けたブラケッ
ト１２には、旋回フレーム７に設置した油圧アクチュエ
ータ１３の一端が連結されている。また、旋回フＬ・−
ム７の他端には平行リンク−４＝ 】５を介して施肥部ｊ６が取付けられており、かっ旋回
フレーム７の他端に取付けた油圧アクチュエータ１７が
ブラケット１９を介して平行リンク１５に連結されてい
る。一方、旋回フし・−ム７の中央部には該フレーム７
を挟むように施肥タンク２０．２０が設置されており、
かつ該施肥タンク２０．２０はポース２１を介して施肥
部１６に肥料を送っており、更に該肥料は施肥部１６下
方の施肥ノズル２２から田面に供給される。また、機体
フレーム５の下方には、エンジン２３、トランスミッシ
ョン２５、ソし・−ノ、イ１ζｌベノしブ２６、油圧ポ
ンプ２７、制御部２９及びバッテリー３０がそれぞれ配
置されている。

一方、第２図に示すように、前記エンジン２３の回転は
トラノスミッション２５により減速されて、伝動パイプ
からなる機体フレーム５に配置したベベルケース３］、
、３１を経た後、第１図（第２図における車輪２ｂ部分
の構造を代表して示している）に示すように、機体フレ
ーム５内部に配設された伝動軸３２の端部に固設された
・ベベルギヤ３３およびそれに噛合するベベＡ、ギヤ３
５を介して、管理機１を例えば水平面上に置いた場合練
水平面と直交ずろ方向を向くキノグピンンヤフｌ〜３６
に伝達される。そ（７て、該キングビンンヤフト３６の
回転は、更に該ンヤフト３６の下端に固設されたベベル
ギヤ３７およびそれに噛合ずろベベルギヤ３９を介して
水平方向を向くチ１−′−駆動ッヤフ）・４０に伝えら
れ、次いて該ンヤフ１−４０からスプロケット４１、チ
ェーン４２そしてスプロケット４３を経て水平方向を向
くカウンターノヤーノ）・４５に伝えられ、更に該ンヤ
フト４５からスプロケット４６、チェーン４７そＬ　Ｔ
スブロケ・ソ）−４９を介して上記キングピンンヤフト
３６の軸線ｘ　−ｘ　Ｉ！ｌ：直交する軸線ｙ−ｙを有
する車軸５０に伝えられ、該車軸５０に結合されたスポ
ーク５１．、５　］、　　、該スポーク５１，５］、　
　の外側に固定されたリム５２そして該リム５２に結合
され放射方向に突設された多数のラグ片５３゜５３、　
とＪ、りなりその中心面上を上記キングピンンヤフト３
６の軸線ｘ　−ｘが通るように配設された車輪２ｂが車
軸５０によって回転駆動される」＝うに構成されている
。

そして、上記機体フレーム５の端部に固定され、ベベル
ギヤ３３．３５を収容すると共に上記キングピノンヤフ
トを軸受けするベベルケース５５の」二部及び下部にそ
れぞれブツシュ５６．５７が設けられ、該ブツシュ５６
．５７に摺接する上部ボス５９および下部ボス６０を有
するステアリングアーム６］が上記キングピンシャツ）
・３６の軸線ｘ　−ｘのまわりを該軸線ｘ　−ｘを中心
として回動するように設けられており、更に上記アーム
６】の下端部には、上述したチェーン駆動シャフト４０
、カウンターノヤフト４５そして１ｆ軸５ｏを軸受する
２共１こチェーン４２，４７等を収容するチ、−ンヶー
ス６２が固着され、また、上記下部ボス６０と上記チェ
ーンケース６２との間にはベベ刀−ギャ３７．３９を収
容するベベルケース６３が固着されていて、上記機体フ
レーム５の端部上方に固定した取付フラケッ）・６５上
に配設したステアリング用油圧アクチュエータ６６の作
動によって、ぞの駆動軸６６ａを介して上部ボス５９、
ステアリングアーム６１等を経由し、更にチェーン）１
−ス６２を介して車輪２ｂが上記キングピンシャツ１〜
３６の軸線ｘ−Ｘを中心として他の車軸２ｂ、３ａ、３
ｂとは独立してステアリング回動されるようになってい
る。

なお、第１図において符号６７にで示すものは上記油圧
アクチュエータに接続する油圧配管てあり、また、符号
６９にて示すものは上記ステアリングアーム６１の回転
角度をギヤ７０ａ、７０ｂを介して検出するためのステ
アリング角度検出センづである。そして、各車輪２ａ、
２ｂ、３ａ。

３ｂを回動する各ステアリングアーム６１，６］、。

は、第２図に示すように、車輪２ａ、２ｂに対しては同
一方向に向けて配設され、車輪３ａ、３ｂに対しては上
記車輪２ａ、２ｂを回動するステアリングア−ムロ１，
６１に対して１８０度位相をずらせて配設されていて、
第２図に示す配置の場合、それぞれイ方向からへ方向へ
反時計方向に少なくとも１８０度そしてイ方向がら口′
方向へ一８＝ 時計方向に９０度、合わせて少なくとも２７０度の回動
範囲に亘って各ステアリングアーム６１゜６１、　が夫
々に近接する機体フレーム５，５゜に当接しない回動パ
ターンで回動し得るようになっている。また、上記チェ
ーンケース６２は、第１図に示すように、車輪２ａ、２
ｂ、３ａ、３ｂのスポーク５１，５］、　　を内方側に
屈曲してその凹所に入り込むように構成すると共に、成
長した稲株の茎部に近接するその下方部を極力車輪２ａ
、２ｂ、３ａ、３ｂの中心面に近接した幅のせまい構造
に構成されていて、それにより管理機］による作業時稲
株がチェーンケース６２との接触により押し倒されて損
傷しないように構成されている。

本実施例は以上のような構成よりなるので、例えば圃場
に植付けた苗に対して施肥作業を行う場合、走行うラッ
チを署ノすることにより管理機１を一方の枕地における
作業開始位置まで移動し、該位置りこおいて施肥タンク
２０．２０に肥料を供給し、次いて制御部２９の指令に
基づき苗の条に沿って、苗量な上記作業開始位置から他
方の枕地に向けて前進方向が第２図で実線で示すイ方向
に向く車輪２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂにより直進走行する
。その際、管理機１は、第３図に示すように、スティッ
ク１１を上昇しかつ施肥部１６を下降して田面に浮かせ
た状態にされており、ＰＴＯクラッチのオンにより施肥
ノズル２２から肥料を田面に供給する。

そして、管理機１が他方の枕地に到達した時点で走行う
ラッチ及びＰＴＯクラッチをオフし、施肥作業を停止す
ると共に管理機１の走行を止め、その状態で油圧アクチ
ュエータ１７を作動することにより施肥部１６を上昇し
、次いで油圧アクチュエータを作動することによりステ
ィック］１を圃場面に向けて下降し、今まで前輪として
働いていた車輪２ａ、２ｂを持上げる。そして、この状
態でステアリング用油圧アクチュエータ６６．６６を作
動することにより、上記車輪２ａ、２ｂをたとえば第２
図において反時計方向にキングピンシャフト３６を通る
軸線ｘ　−ｘを中心としてその回動角をセンサ６９，６
９にて検出しつつ回動し、車輪２ａ、２ｂの走行方向が
第２図で２点鎖線で示す上記イ方向と直交する口方向に
向いた時点でステアリングを停止し、その後、スティッ
ク１１を上昇して車輪２ａ、２ｂを接地する。次いて、
旅回フレーム７を１８０度施回してスティック１１を一
方の枕地側に向け、この状態においてスティック１１を
圃場に下降して今度は車輪３ａ、３ｂを持上げ、その後
同様にステアリング用油圧アクチュエータ６６．６６の
作動により車輪３ａ。

３ｂを車輪２ａ、２ｂと同方向にステアリングし、その
後、スティック１１を上昇して車輪３ａ、３ｂを接地す
る。その後、旅回フレーム７を９０度旋回してスティッ
ク１１を管理機１の進行方向に向けた状態で走行うラッ
チをオンすると、エンジン２３からの動力はトランスミ
ッション２５を経、更にキングピンシャツｌ−３６、チ
ェーン４２，４７等を介して車軸５０に伝えられ、管理
機１は上記イ方向と直交する口方向に今度は車輪２ａ、
３ａを前輪として他方の枕地に沿って直進走行を再開す
る。そして、適宜の距離走行した後停止し、上述したと
同様なステアリング操作で今度は第２図Ｚζ示すよう７
こ車輪２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの走行方向を口方向から
更に９０度反時計方向に回動した凸方向に向け、車輪３
ａ、３ｂを前輪として今度は他方の枕地から前記した一
方の枕地に向けて苗の条に沿って施肥作業を行いながら
直進走行する。以上のようなステアリング操作を繰返し
て圃場をジグザグ状に走行して、圃場全面に施肥作業が
行われる。

なお、一方の枕地から他方の枕地に向け、あるいはその
逆に、更には各枕地において管理機１を走行するにあた
って、管理４ｊＡ　１が苗の条に治って走行を行うよう
に、管理機１の進行方向となる旅回フレーム７のスティ
ック１１側に苗、稲株を検知するセンサが設けられてお
り、該センサの検知出力に基づき制細部２９により各車
輪２ａ、２ｂ。

３ａ、３ｂを自動的に方向修正することにより、前記し
たようにどの車輪を前輪側として走行しても管理機１の
方向制御が好適になされるようになっている。また、ス
ティック１１を用いて車輪を持上げてからその向きを変
える態様のものを説明したが、地面に対して車輪が抵抗
少なく回転し得る種類の移動農機の場合は、必ずしもそ
のような態様を採る必要はない。

（ト）　発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、移動農機（１）の
機体フレーム（５）を支持する各車輪（２ａ）、（２ｂ
）、（３ａ）、（３ｂ）を、それらの各中心面が同一平
面上に垂直に接し、かつ上記各中心面内における各車輪
の回転中心（ｙ−ｙ）と各車輪の上記平面との接点とを
通る軸線（Ｘ−ｘ）を中心として回動するように構成す
ると共に、上記各車輪上方部にそれらを回動するための
アクチュエータを配設したので、各車輪をそれぞれの接
地点を中心として該接地点に対して横すべり等の変位を
生ずることなくステアリング回動でき、そのため、移動
農機（１）の走行方向を転換する場合、移動農機（１）
をその停止位置において機体フレーム（５）をそのまま
の状態を保ったままで容易に進路を変えることができ、
それ１こより例えば圃場においてその枕地の幅に移動農
機（１）の機体長の幅をあわせて効率よく作業すること
ができ、更に移動農機（１）の方向転換に際して車輪に
よって植付は作物を痛めることか極めて少なくなり、圃
場等の植付は面積を広く有効に利用することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るステアリング装置を車輪の駆動機
構と共に示す正断面図、第２図は本発明のステアリング
装置によるステアリングパターンを示す平面図、第３図
ζよ本発明を適用した移動農機の側面図そして第４図は
その平面図である。 １　移動農機（管理機）　　、　２ａ、２ｂ、３ａ、３
ｂ　　車輪　、　　５　機体フレーム　、６６　アクチ
ュエータ　、　　ｘ−ｘ−（キングピノシャフト３６の
）軸線　、　ｙ−ｙ−（各車輪の）回転中心　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、適宜の作業機を搭載した機体フレームおよび該機体
   フレームを支持する複数の車輪を備えた移動農機におい
   て、 上記各車輪を、それらの各中心面が同一平 面上に垂直に接し、かつ上記各中心面内における各車輪
   の回転中心と各車輪の上記平面との接点とを通る軸線を
   中心として回動するように構成すると共に、 上記各車輪上方部にそれらを回動するため のアクチュエータを配設したこと、 を特徴とする移動農機のステアリング装置。