JPH09187124A - 水田作業車のパワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圃場における泥の硬軟等の条件に応じてアシ
スト量を適正に変更調節できる水田作業車のパワーステ
アリング装置を提供する。 【解決手段】 走行車体３に備えた対地作業装置８の昇
降制御感度、又は圃場の泥硬さを検出する泥硬さ検出手
段４１の検出結果に基づいて操舵ハンドル９のアシスト
量を変更調節するアシスト量変更調節手段１６を設けて
ある水田作業車のパワーステアリング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵ハンドルをア
シストする水田作業車のパワーステアリング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の水田作業車のパワーステ
アリング装置としては、一定のトルクでアシストするよ
うに構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、水田作業車
で圃場を走行する際には、圃場の泥が硬い場合には操舵
の負荷が重くなる傾向にあるのに対し、圃場の泥が軟ら
かい場合には操舵の負荷が軽くなる傾向にあるため、圃
場の泥の硬軟に合わせて、パワーステアリング装置のア
シスト量を適宜変更調節して、適正な操舵アシストが行
えることが望ましいものとなっていた。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、圃場における泥の硬軟等の条件に応じてアシ
スト量を適正に変更調節できる水田作業車のパワーステ
アリング装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（構成） 本発明の請求項１にかかる水田作業車のパワ
ーステアリング装置は、走行車体に備えた対地作業装置
の昇降制御感度に対応して、操舵ハンドルのアシスト量
を変更調節するアシスト量変更制御手段を設けてあるこ
とを特徴構成とする。

【０００６】（作用） 本発明の請求項１にかかる構成
によれば、圃場の泥の硬軟に応じて適宜設定される対地
作業装置の昇降制御感度に対応して、泥が硬めの圃場で
の昇降感度を鋭敏にさせた状態での作業走行時と、泥が
軟らかめの圃場での昇降感度を鈍感にさせた状態での作
業走行時とにおいて、操舵ハンドルのアシスト量を変更
調節するように構成しているから、操舵が重くなる傾向
にある泥が硬めの圃場でのアシスト量を大きくして操舵
を軽快にし、操舵が軽くなる傾向にある泥が軟らかめの
圃場でのアシスト量を小さくして操舵が不当に軽くなり
すぎないようにできる。

【０００７】（効果） 従って、本発明の請求項１にか
かる構成によれば、圃場の泥の硬軟に合わせるように対
地作業装置の昇降制御感度に応じて、適切な操舵アシス
トがなされるようにアシスト量を変更調節できることに
なるので、操舵が安定し、良好に操向できるに至った。

【０００８】（構成） 本発明の請求項２にかかる水田
作業車のパワーステアリング装置は、圃場の泥硬さを検
出する泥硬さ検出手段の検出結果に基づいて操舵ハンド
ルのアシスト量を変更調節するアシスト量変更調節手段
を設けてあることを特徴構成とする。

【０００９】（作用） 本発明の請求項２にかかる構成
によれば、実際の圃場の泥の硬軟が直接検出されて、そ
の検出結果に基づく圃場の泥の硬軟に対応して、泥が硬
めの圃場での作業走行時と、泥が軟らかめの圃場での作
業走行時とにおいて、操舵ハンドルのアシスト量を変更
調節するように構成しているから、操舵が重くなる傾向
にある泥が硬めの圃場でのアシスト量を大きくして操舵
を軽快にし、操舵が軽くなる傾向にある泥が軟らかめの
圃場でのアシスト量を小さくして操舵が不当に軽くなり
すぎないようにできる。

【００１０】（効果） 従って、本発明の請求項１にか
かる構成によれば、直接検出される圃場の泥の硬軟に応
じて、適切な操舵アシストがなされるようにアシスト量
を変更調節できることになるので、より一層操舵が安定
し、良好に操向できるに至った。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に、作業車の一例としての乗
用型田植機を示している。この乗用型田植機は、左右一
対の前車輪１，１及び後車輪２，２により走行可能に支
持された走行機体３に、エンジン４、ミッションケース
５、搭乗操縦部６等を搭載装備するとともに、走行機体
３の後端部に、四連リンク機構７を介して対地作業装置
としての苗植付装置８を昇降自在に装着して構成してい
る。

【００１２】そして、図１及び図２に示すように、搭乗
操縦部６においては、操舵ハンドル９を設置していると
ともに、この操舵ハンドル９と、前車輪１，１とは、パ
ワーステアリング装置の一例としての電動パワーステア
リング装置１０を介して連動連結している。詳述する
と、操舵ハンドル９のハンドルシャフト１１には、操舵
ハンドル９の回動トルクを検出するトルクセンサ１２が
設けられ、このトルクセンサ１２の検出結果に基づいて
ハンドルシャフト１１を回動させるアシスト力を付与す
るための電動モータ１３が電磁クラッチ１７及びギア連
動機構１４を介してハンドルシャフト１１に連動連結さ
れている。このハンドルシャフト１１と操舵輪としての
前車輪１，１とはピットマンアーム、ナックルアーム、
タイロッド等の連係機構を介して連動されている。前記
トルクセンサ１２の検出信号は、走行機体３に搭載した
アシスト量変更制御手段としての制御装置１６に入力さ
れる。そして、この制御装置１６は、トルクセンサ１２
の検出結果等に基づいて電動モータ１３を駆動制御する
駆動信号と、電動モータ１３の出力の伝動の入り切りを
行う電磁クラッチ１７を駆動制御する駆動信号とを出力
する。すなわち、図２に示すように、制御装置１６は、
トルクセンサ１２の検出信号を入力して、前記電動モー
タ１３又は電磁クラッチ１７を駆動するための制御信号
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を出力するマイコンから
なる演算手段１６Ａと、これらの制御信号Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５に基づいて実際に電動モータ１３を駆
動する駆動信号を出力する駆動手段１６Ｂとを備えて構
成している。

【００１３】次に、苗植付装置８の昇降制御感度を調節
する手段について説明する。図１、図３乃至図５に示す
ように、苗植付装置８は、マット状苗Ｗを載置する苗の
せ台１８、ミッションケース５から動力が伝達されるフ
ィードケース１９、このフィードケース１９から左右に
向けて延設された支持フレームＦ、この支持フレームＦ
から後方に向けて３列に延設されたフレーム兼用の植付
伝動ケース２０、各植付伝動ケース２０の後部に軸支さ
れた左右一対の植付機構２１、及び、植付機構２１によ
る苗植え付け箇所に対して整地作用を施す左右に並設さ
れた３つの整地フロート２２‥等を備えて複数条植え用
に構成されている。各植付伝動ケース２０の前部には、
左右の植付伝動ケース２０にわたる状態に横架されたフ
ロート支点パイプ２３が、その軸芯Ｐ１周りで回動自在
となるように枢支連結されている。フロート支点パイプ
２３には、フロート支点パイプ２３と軸芯Ｐ１周りに一
体回動する一対ずつ３組の第１揺動アーム２４が後方に
向けて並列に延設されている。各第１揺動アーム２４の
揺動端には、支軸２５を介して整地フロート２２が支軸
２５の軸芯Ｐ２周りに上下揺動自在となるように連結さ
れている。フロート支点パイプ２３には、走行機体３に
向けて延設された操作レバー２６が一体回動自在に連結
固定されている。前記支持フレームＦには、操作レバー
２６との係合により操作レバー２６を任意の位置に係止
保持する係止板２７が支持板２８を介して連結されてい
る。つまり、操作レバー２６を、フロート支点パイプ２
３の軸芯Ｐ１周りに操作し、係止板２７との係合により
任意の位置に係止保持することにより、植付機構２１に
対する整地フロート２２の相対高さを調節できるように
なっており、圃場の泥土硬さなどに応じた苗植え付け深
さの設定変更を行えるようになっている。

【００１４】図４及び図５に示すように、整地フロート
２２のうち、苗植付装置８の中央に位置するセンターフ
ロート２２Ｃの前部上方箇所には、苗植え付け作業時に
おける圃場の起伏に起因したセンターフロート２２Ｃの
前部に対する接地圧の変動に伴うセンターフロート２２
Ｃの上下揺動変位量を、リンク機構２９を介して検出す
るフロートセンサ３０が備えられている。フロートセン
サ３０は、回転式のポテンショメータによって検出され
るとともに、支持板２８に上下揺動自在に枢支された上
下一対のリンク３１の端部に枢支されたブラケット３２
に支持されている。上下一対のリンク３１のうちの上側
に位置するリンク３１は、他端部が操作レバー２６より
延設されたピン３３と係合されており、操作レバー２６
の操作により植付機構２１に対するフロートセンサ３０
の相対高さも同様に調節され、整地フロートとフロート
センサ３０との間隔が所定距離に維持されるようになっ
ている。

【００１５】図２に示すように、フロートセンサ３０
は、検出したセンタフロート２２Ｃの上下揺動変位量を
電圧レベルに変換し、その電圧レベルを検出情報として
前記制御装置１６へ出力するようになっている。制御装
置１６は、フロートセンサ３０からの検出情報に基づい
て、予め設定されたセンタフロート２２Ｃの基準姿勢を
示すフロートセンサ３０の基準電圧レベル（制御目標
量）と、フロートセンサ３０から出力された電圧レベル
とが合致するように、四連リンク機構７を昇降するリフ
トシリンダ３４に対する作動油の流動状態を制御する電
磁制御弁３５の作動を制御して苗植付装置８を昇降させ
るようになっている。つまり、制御装置１６には、フロ
ートセンサ３０からの検出情報に基づいて、各整地フロ
ート２２が基準姿勢に復帰するように走行機体３に対す
る苗植付装置８の昇降を自動的に制御する自動制御手段
が制御プログラムとして備えられており、この自動昇降
制御手段の制御作動によって、苗植付作業時における苗
植付装置８の対地高さを設定対地高さに維持した状態
で、苗植付装置８を圃場の起伏に沿わせて昇降させるこ
とができ、これによって、操作レバー２６により予め設
定された苗植え付け深さでの苗の植え付けを精度良く安
定して行えるようになっている。

【００１６】図１及び図２に示すように、搭乗操縦部６
の操縦ボックス３６には、回転式のポテンショメータ等
によって構成された手動操作式の昇降感度設定器３７が
備えられており、この設定器３７は、人為的に判断した
圃場の硬さに応じた操作位置へのダイヤル設定操作を行
うことによって、センタフロート２２Ｃの基準姿勢を示
すフロートセンサ３０の基準電圧レベル（制御目標値）
を圃場の泥土硬さに応じた電圧レベルに変更できるよう
になっている。この設定器３７により変更されたフロー
トセンサ３０の基準電圧レベルは制御装置１６に直ちに
入力され、制御装置１６は、変更後のフロートセンサ３
０の基準電圧レベルとフロートセンサ３０からの出力電
圧レベルとが合致するように電磁制御弁３５の作動を制
御して苗植付装置８を昇降させるようになっている。

【００１７】さらに、制御装置１６は、前記設定器３７
で設定されたフロートセンサ３０の感知感度の操作位置
に応じて前記電動パワーステリング装置１０のアシスト
力も変更するように構成している。すなわち、設定器３
７を「硬」側に設定して苗植付装置８の昇降感度を鈍感
側に設定すると、操舵負荷が大になっているとして、ア
シスト力を大にするようになっている。逆に設定器３７
を「軟」側に設定して苗植付装置８の昇降感度を鋭敏側
に設定すると、操舵負荷が小になっているととして、ア
シスト力を小にするようになっている。

【００１８】従って、例えば、オペレーター（操縦者）
が圃場の泥土が硬いと判断した場合には、その泥土硬さ
に応じた「硬」側の操作位置に設定器３７を設定する。
すると、その操作位置に応じて基準電圧レベル（制御目
標位置）を得るためのセンサ本体３０ａに対する操作軸
３０ｂの基準位置が図４におけるｂ位置方向に変更され
るようになり、その変更に伴って、制御装置１６は、電
磁制御弁３５の作動を制御して、センサ本体３０ａに対
する操作軸３０ｂの変更後の基準位置と実操作位置とが
合致（変更後の基準電圧レベルと出力電圧レベルとが合
致）するように苗植付装置８を下降させるのである。こ
の制御作動によって、センタフロート２２Ｃの基準姿勢
が変更後の基準電圧レベルに応じた前上がり姿勢に変更
されるようになり、その基準姿勢の変更によって、機体
前後方向におけるセンタフロート２２Ｃの圃場泥面Ｓに
対する接地長さが変更後の基準電圧レベルに応じて短く
なるとともに、センタフロート２２Ｃを地面側に付勢す
る圧縮バネ３８が変更後の基準電圧レベルに応じた比較
的に強い圧縮状態（圃場に対するセンタフロート２２Ｃ
の圧接力が変更後の基準電圧レベルに応じて比較的大き
くなる状態）になり、フロートセンサ３０の感知感度が
設定器３７の操作位置に応じた鈍感側の感知感度に変更
されるのである。又、それに伴って、電動パワーステア
リング装置１０におけるアシスト量が標準より大に設定
される。

【００１９】また、オペレーターが圃場の泥土が軟らか
いと判断した場合には、その泥土硬さに応じた「軟」側
の操作位置に設定器３７を設定する。すると、その操作
位置に応じて基準電圧レベル（制御目標位置）を得るた
めのセンサ本体３０ａに対する操作軸３０ｂの基準位置
が図４におけるｃ位置方向に変更されるようになり、そ
の変更に伴って、制御装置１６は、電磁制御弁３５の作
動を制御して、センサ本体３０ａに対する操作軸３０ｂ
の変更後の基準位置と実操作位置とが合致（変更後の基
準電圧レベルと出力電圧レベルとが合致）するように苗
植付装置８を上昇させるのである。この制御作動によっ
て、センタフロート２２Ｃの基準姿勢が変更後の基準電
圧レベルに応じた前下がり姿勢に変更されるようにな
り、その基準姿勢の変更によって、機体前後方向におけ
るセンタフロート２２Ｃの圃場泥面Ｓに対する接地長さ
が変更後の基準電圧レベルに応じて短くなるとともに、
センタフロート２２Ｃを地面側に付勢する圧縮バネ３８
が変更後の基準電圧レベルに応じた比較的に強い圧縮状
態（圃場に対するセンタフロート２２Ｃの圧接力が変更
後の基準電圧レベルに応じて比較的小さくなる状態）に
なり、フロートセンサ３０の感知感度が設定器３７の操
作位置に応じた敏感側の感知感度に変更されるのであ
る。又、それに伴って、電動パワーステアリング装置１
０におけるアシスト量が標準より小に設定される。

【００２０】〔別の実施の形態〕以下に、本発明の請求
項２にかかる実施の形態について説明する。尚、上記実
施の形態の項における乗用型田植機と同様の構造のもの
に説明するのであって、構造的に同一のものについては
説明を省略するとともに、同一の符号を付ける。図１及
び図６に示すように、苗植付装置８より左右横側部に張
り出す姿勢と、機体寄りに収納される姿勢とに前後軸芯
周りでの揺動で変更可能なマーカー３９を設けている。
このマーカー３９の根元部には、このマーカー３９を使
用しているときのしなり具合を角度変位として検出し
て、ひいては圃場の硬軟の状態を検出する第２ポテンシ
ョメータ４０を設けている。すなわち、マーカー３９の
先端を圃場の泥土内に突っ込んだ状態で走行機体３が走
行すると、圃場の泥土の硬軟に応じてマーカ３９の後退
するしなり量が相違するのであり、つまり硬質の土壌で
ある場合は、マーカ３９の進行負荷が大きくなるため
に、マーカ３９のしなり量が比較的大きなものとなる。
逆に軟質の土壌では、マーカ３９の土壌から受ける負荷
が小さいのでマーカー３９のしなり量が比較的小さなも
のとなる。よって、マーカ３９のしなりによる角度変位
に対応する第２ポテンショメータ３９の検出結果に基づ
いて圃場の泥土の硬軟を判断できるようになっている。
ここで、マーカー３９、第２ポテンショメータ４０、及
び制御装置１６は泥硬検出手段４１を構成している。こ
の第２ポテンショメータ４０の検出情報は、アシスト量
変更制御手段としての制御装置１６の演算手段１６Ａに
入力されるとともに、この演算手段１６Ａの第２ポテン
ショメータ４０の検出情報に基づいて電動パワーステア
リング装置１０のアシスト量を変更調節できるようにし
ている。すなわち、圃場の泥土が硬めであるほどアシス
ト量を大となるように制御しているのである。この演算
手段１６Ａからの操舵ハンドル９のアシストをするため
の電動モータ１３を駆動するためのＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ
２等を駆動手段１６Ｂへ出力する。駆動手段１６Ｂから
は電動パワーステアリング装置１０の電動モータ１３の
駆動を行える状態の信号を出力する。尚、泥硬さ検出を
行うセンサとしては、上記のようにマーカのしなり具合
を検出するものに限定されるものでなく、例えば泥中に
突入したり、あるいは泥面上を滑走するよう走行車体や
苗植付装置に支持された部材の変位検出で泥硬さ検出す
るようなものでも良い。

【００２１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用型田植機を示す全体側面図

【図２】電動パワーステアリング装置等を示す説明図

【図３】苗植付装置を示す平面図

【図４】フロートセンサの支持構成を示す苗植付装置下
部の縦断側面図

【図５】フロートセンサの支持構成を示す苗植付装置下
部の縦断正面図

【図６】別の実施の態様の電動パワーステアリング装置
等を示す説明図

【符号の説明】

３ 走行車体 ８ 対地作業装置 ９ 操舵ハンドル １６ アシスト量変更制御手段 ４１ 泥硬さ検出手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体（３）に備えた対地作業装置
   （８）の昇降制御感度に対応して、操舵ハンドル（９）
   のアシスト量を変更調節するアシスト量変更制御手段
   （１６）を設けてある水田作業車のパワーステアリング
   装置。
2. 【請求項２】 圃場の泥硬さを検出する泥硬さ検出手段
   （４１）の検出結果に基づいて操舵ハンドル（９）のア
   シスト量を変更調節するアシスト量変更調節手段（１
   ６）を設けてある水田作業車のパワーステアリング装
   置。