JPH10117509A - 移動農機における前進方向自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】畝を跨いで走行する移動農機を自動的に畝に倣
わせ前進可能にする。 【解決手段】移動農機Ａの走行機体１の片側から、畝溝
底を転動する方向制御輪１２を縦軸１８まわりに変向自
在に突設し、方向制御輪取付軸１３の前端部に、方向制
御輪１２を左右に変向する電動アクチュエータＭと方向
制御輪原点割出しリミットスイッチ３７を配設する。走
行機体１の左、右外側に左側及び右側の畝検知板５２、
６４を旋回、復帰自在に垂設し、下端を畝の傾斜面上に
臨ませ、これらの外方に検知板５２、６４が当接すると
オンになる左側及び右側の畝検知リミットスイッチ５８
及び６５を設ける。方向制御輪原点割出しリミットスイ
ッチ３７、左側及び右側の畝検知リミットスイッチ５
８、６５からの入力信号により、電動アクチュエータＭ
に指令信号を出力し、方向制御輪１２をまっすぐ及び変
向させる制御部６６を走行機体１に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体の後部に
農作業機を連結した移動農機における前進方向自動制御
装置に関し、とくに走行機体が畝を跨いで前進するもの
を畝に倣って前進させる制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、走行機体の前部に昇降自在に
突設したＬ形軸の前端部にフランジ車輪を縦軸まわりに
変向自在に設け、このフランジ車輪の変向を介し走行機
体の前進方向を制御するようにした長ねぎ移植機におけ
る前進方向制御装置が公知になっている（実公平８−１
６０８号公報参照）。前記考案におけるフランジ車輪
は、リムの外周中央部に同心円状にフランジを直立に突
出したものであり、前記Ｌ形軸上に設けるクランクハン
ドルを手で正、逆回転することによって、縦軸まわりに
左右に変向されるようになっている。

【０００３】そして、前記フランジ車輪は、フランジを
走行機体の前方にまっすぐに向けて植え溝底に接地さ
せ、走行機体を直進させると、フランジの下周辺部が溝
底に貫入しながら操向輪となり、走行機体を直進状態に
保持するのである。また、走行機体が所定の針路から左
方に前進するようになる場合には、フランジ車輪を適当
な角度だけ右方に変向しておくと、フランジ車輪が植え
溝底に貫入しながら斜め右方向に前進することによっ
て、左方に前進しようとする走行機体を直進状態に保の
である。走行機体の針路が右方に変わるようになる場合
は、フランジ車輪を適当な角度だけ左方に変向すると、
同様に走行機体を直進状態に保つのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の長ねぎ移植機
は、ほぼ真っ直に掘削された植え溝の一方の溝壁に沿っ
て溝底に苗を移植するものである。従って、前記考案に
おいては、走行機体が植え溝に沿って前進するようにフ
ランジ車輪を変向しておけば、その後はたびたび変向し
なくても、長ねぎ移植機を植え溝に倣って前進しさせる
ことができ、走行機体の運転者を必要としないとされて
いる。

【０００５】しかし、畝立てをして栽培する一般的な圃
場において、畝を跨いで走行する走行機体の後部に移植
機を連結した移動農機に、従来のフランジ車輪を備えた
前進方向制御装置を用いたところ、地表面の硬軟や傾
斜、畝の湾曲等の変化が、長ねぎ栽培の植え溝に比べて
大きいので、かなりの頻度でフランジ車輪の変向が必要
であった。その結果、前述の手でクランクハンドルを捻
回するフランジ車輪の変向手段では、変向作業が煩雑に
なるばかりでなく、移動農機の停止を伴うなど、農作業
の能率低下をきたすという問題点を生ずるに至った。

【０００６】本発明は、畝を跨いで走行する前述形式の
移動農機において、走行機体の片側前方に畝溝中央を走
行するフランジ車輪を縦軸まわりに変向自在に突設して
方向制御輪とし、走行機体の前進方向が畝から外れる
と、前記方向制御輪を自動的に変向させ、走行機体を畝
に倣って前進させることができる前進方向自動制御装置
を得ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的な鑑
みてなされたものであって、畝を跨いで走行する走行機
体の後方に農作業機を連結した移動農機に、前記走行機
体の片側前方に方向制御輪取付軸を昇降自在に突設し、
その前端部に、畝溝の中央部を転動すると共に、縦軸ま
わりに変向自在に方向制御輪を垂設し、前記方向制御輪
取付軸の前端部に前記方向制御輪を走行機体前方にまっ
すぐから左右に変向する電動アクチュエータと、前記方
向制御輪の変向を検知する方向制御輪原点割出しリミッ
トスイッチとを配設する。前記方向制御輪には、前記方
向制御輪原点割出しリミットスイッチに対面する方向制
御輪原点割出し片を方向制御輪の変向と共動に設ける。

【０００８】また、前記走行機体の左右両外側に、それ
ぞれ走行機体の直進方向に倣い復帰自在に左右に旋回す
る左側畝検知板及び右側畝検知板とを垂設し、左側畝検
知リミットスイッチ及び右側畝検知リミットスイッチ
を、ぞれぞれ前記の左側および右側の畝検知板と近接に
配設する。さらに、前記方向制御輪原点割出しリミット
スイッチよりの入力信号により前記電動アクチュエータ
に前記方向制御輪をまっすぐに向ける指令信号を出力
し、前記左畝検知及び右畝検知リミットスイッスオンの
入力信号により、それぞれ前記電動アクチュエータに前
記方向制御輪を右変向および左変向すると共に、前記ス
イッチオフ後の所定時間後に方向制御輪をまっすぐに向
ける指令信号を出力するマイコンからなる制御部と、こ
れら指令信号に基づき前記電動アクチュエータを作動す
るバッテリーとを、前記走行機体に載置して、本発明を
構成したものである。

【０００９】また、前記電動アクチュエータに代えて直
流減速ギヤモータを使用した。即ち、方向制御輪取付軸
の前端部に立設するブラケットに直流減速ギヤモータを
取付け、前記方向制御輪を自在に変向する縦軸に該モー
タの回転軸を上方から臨ませて連結し、前記制御部を、
前記方向制御輪原点割出しリミットスイッチ及び左側畝
検知リミットスイッチ、右側畝検知リミットスイッチよ
りの入力信号により、前記電動アクチュエータへの指令
信号と同様の指令信号を前記直流減速ギヤモータに出力
するものにした。

【００１０】本発明は、走行機体を方向制御輪の左右へ
の変向を介し自動的に畝に倣わせて前進させるものであ
るが、左右に変向された方向制御輪が、走行機体が畝に
倣って所定距離を前進し、畝に倣っての前進状態が安定
してからまっすぐに復帰することが好ましい。そのため
に、近接スイッチを前記走行履帯と同調して回転する回
転体に対面させて走行履帯に設け、前記左側畝検知リミ
ットスイッチまたは右側畝検知スイッチのオフ後に、前
記近接スイッチが前記回転体の所定回転数をカウント
し、信号として前記制御部に入力し、前記制御部が方向
制御輪を走行機体に対しまっすぐに向ける指令信号を、
前記電動アクチュエータまたは直流減速ギヤモータに出
力するものにした。

【００１１】

【発明の実施の形態】畝を跨いで前進する走行機体の片
側に突設する方向制御輪取付軸は、左右の位置調節およ
び昇降自在にする。前記方向制御輪取付軸の前端部に立
設する縦軸まわりに左右に変向自在に垂設する方向制御
輪を、前記方向制御輪取付軸の左右の位置変向を介し畝
溝中央部を転動するものにする。前記電動アクチュエー
タは、方向制御輪がまっすぐに向いた状態において、出
退棒をストロークの中間位置にして前記方向制御輪と方
向制御輪取付軸との間に配設する。方向制御輪原点割出
しリミットスイッチは、方向制御輪取付軸の前端部に固
設し、方向制御輪原点割出し片は、方向制御輪の変向と
共動するように、方向制御輪原点割出しリミットスイッ
チに対面させて設ける。そして、方向制御輪が走行機体
前方にまっすぐに向いた状態のとき、前記方向制御輪原
点割出しリミットスイッチが方向制御輪原点割出し片の
中央部にスイッチレバーの先端が接触してオンになるよ
うに配設する。

【００１２】左側畝検知板及び右側畝検知板は、ぞれぞ
れ下端部を畝の左、右側の斜面上に適当な間隔を介して
臨ませ、前記走行機体の左右両外側に走行機体の直進方
向に倣い垂設すると共に、左右に復帰自在にヒンジを介
し旋回するものにする。左側及び右側の畝検知板の上記
旋回よりの復帰には、前記ヒンジにねじりコイルばねを
設けて行う。左側畝検知リミットスイッチ及び右側畝検
知リミットスイッチは、前記左側および右側の畝検知板
が畝の斜面に接触しスイッチレバーがそれぞれ押されて
スイッチオンになるように設ける。

【００１３】農作業開始前、初期設定として方向制御輪
を畝溝中央部でまっすぐにすることが必要である。制御
部は、前記方向制御輪原点割出しリミットスイッチがオ
ンのとき、方向制御輪がまっすぐに向いていると判断
し、電動アクチュエータへの指令信号を出力しないが、
オフであれば方向制御輪がまっすぐに向いていないと判
断し、指令信号を出力して電動アクチュエータを作動さ
せ方向制御輪をまっすぐにする。

【００１４】農作業中に左側畝検知板リミットスイッチ
がオンになれば、制御部は、走行機体が右に前進してい
ると判断し、指令信号を出力して電動アクチュエータを
作動させ方向制御輪を左に変向し、走行機体を左に針路
を変えさせて畝に倣わせ、設定時間後に方向制御輪をま
っすぐに復帰させる。同様に、制御部は、右側畝検知リ
ミットスイッスオンの入力信号により、走行機体が左に
前進していると判断し、電動アクチュエータを作動させ
方向制御輪を右に変向し、走行機体を右に針路を変えさ
せて畝に倣わせ、設定時間後に方向制御輪をまっすぐに
復帰させる。制御部は、以上のようにに構成している。
制御部及び電動アクチュエータを作動させるバッテリー
は、走行機体のエンジン用のものを兼用する。

【００１５】本発明はマイコンからなる制御部を用いて
いるので、前記電動アクチュエータに代えて直流減速ギ
ヤモータを使用することができる。その場合は、方向制
御輪取付軸の前端部に立設するブラケットに直流減速ギ
ヤモータを取付け、前記方向制御輪を自在に変向する縦
軸に該モータの回転軸を上方から臨ませて連結し、前記
制御部を、前記方向制御輪原点割出しリミットスイッチ
及び左側畝検知リミットスイッチ、右側畝検知リミット
スイッチよりの入力信号により、前記電動アクチュエー
タへの指令信号と同様の指令信号を前記直流減速ギヤモ
ータに出力するものにしたものである。

【００１６】左、右に変向した方向制御輪を、走行機体
が畝に倣って所定距離を前進し、畝に倣っての前進状態
が安定してからまっすぐに復帰するようにするために、
直接走行機体の走行距離を確認する近接スイッチを走行
履帯に設けるには、走行履帯と同調して回転する回転体
に近接スイッチを対面させて設ける。前記回転体は、例
えば、走行履帯上部の駆動スプロケットまたは従動ロー
ラが適当である。即ち、前記左側畝検知リミットスイッ
チまたは右側畝検知スイッチのオフ後に、前記近接スイ
ッチが前記駆動スプロケットの所定歯数などをカウント
し、信号として前記制御部に入力し、前記制御部が方向
制御輪をまっすぐに向ける指令信号を前記電動アクチュ
エータまたは直流減速ギヤモータに出力するものにした
ものである。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。以下の説明における前後および左右は、移動農機
を後方から見ての表示である。

【００１８】まず、第１実施例を説明する。図１ないし
図３において、Ａは移動農機であり、畝Ｒを跨いで左右
の畝溝Ｒ１の中央部を走行する走行履帯２を左右に備
え、エンジンを動力源に走行する走行機体１の後部に、
公知の半自動移植機３を昇降自在に連結したものであ
る。走行機体１は公知の歩行トラクタである。半自動移
植機３は、走行機体１に設けられた座席４、４に腰掛け
た作業者が面前の苗箱５、５から苗を取出し、上下に回
動する苗ホルダ６、６・・・に供給すると、苗Ｐが下方
に運ばれて自動的に畝Ｒに立てられ、左右の覆土鎮圧輪
７、７と中央覆土鎮圧輪８によって２条に定植される公
知のものである。移動農機Ａは、実施例の半自動移植機
３のかわりに、施肥機、防除機、除草機などを連結した
ものでもよく、走行機体１は車輪型であってもよい。図
中、Ｆは走行機体１の前方直進方向である。

【００１９】Ａ１は本発明装置の方向制御輪アセンブリ
ーであり、以下のように構成している。即ち、制御装置
取付軸１１を、走行機体フレーム１ａの前端部下方を走
行機体１の直進方向Ｆに対し直交に横断させ（図３参
照）、両端部をそれぞれ左右に適当に突出して走行機体
１ａに固定すると共に、畝Ｒとの地上間隙を約１０ｃｍ
に設けている。１２は方向制御輪であり、従来のフラン
ジ車輪と同様に、リム２０の外周中央部に同心円状にフ
ランジ２１を直立に突出し、外径３０ｃｍに鋳鉄で適当
な重量に製作されている。１３は方向制御輪取付軸であ
り、直軸の一端に平面視Ｔ字状に円筒体１４を固着する
と共に、他端に円筒軸受１５を前記円筒体１４と直交に
固着している。

【００２０】１６は車輪ヨークであり、両側ヨークの先
端部内側に前記方向制御輪１２の中心部を軸支１７し、
上面中央部に固着に立設した縦軸１８が前記円筒軸受１
５に回動自在に内嵌され、図３のように、止めカラー１
９で抜け止めされている。即ち、方向制御輪１２と車輪
ヨーク１６とは、方向制御輪取付軸１３の前端部に一体
的に縦軸１８まわりに左右に旋回自在に設けられてい
る。

【００２１】そして、円筒体１４を前記制御装置取付軸
１１の左端部に回動自在に外嵌し、方向制御輪取付軸１
３を走行機体１の左側前方に昇降自在に突出すると共
に、左右の移動を円筒体１４の両端面に当接する止めカ
ラー２２、２２で止めている。また、畝Ｒを跨ぎ走行機
体１が左右の畝溝Ｒ１の中央部に左右の走行履帯２、２
を位置させたとき、方向制御輪１２が左側の畝溝Ｒ１の
中央部に位置するように、止めカラー２２、２２を緩め
円筒体１４を左右に移動して調節できるようになってい
る。方向制御輪取付軸１３は、取付け位置を制御装置取
付軸１１の左端部に限定されるものではなく、右端部に
取付けてもよい。

【００２２】２３は車輪ヨーク旋回アームであり、基部
を前記車輪ヨーク１６の右側上面に固着し、前記縦軸１
８と並行に立設すると共に、上端部を走行機体１の前方
直進方向（以下、直進方向という）Ｆと直交に右方へ水
平に折曲げ、その先端部を二またブラケツト２４に形成
している（図３参照）。２５は方向制御輪持上げ棒であ
り、Ｕ字状に折り曲げた丸棒の開口端末部を、それぞれ
車輪ヨーク１６の両側面の中間部に固着して前方へ水平
に突設し、前端部に逆Ｕ形片２６を立設している。方向
制御輪１２は、方向制御輪持上げ棒２５を手で持上げる
と、円筒体１４が制御装置取付軸１１まわりに後方上向
きに回転し、上昇させることができるようになってい
る。方向制御輪１２を上昇するのは、移動農機Ａの回行
や移動及び格納のときであり、走行機体１に一端を取付
けた図示省略のチーエンを逆Ｕ形片２６に係止し、方向
制御輪１２を上昇した状態に保持できるようになってい
る。

【００２３】Ｍは方向制御輪１２を変向するための電動
アクチュエータであり、出退棒３０を出退するモータ３
２が付設され、電源を走行機体１のエンジン用のバッテ
リー３３としている。そして、前記方向制御輪取付軸１
３の中間部から右方へ突設したプレート２７の先端部に
固着されたＬ形片２８に基端部を枢着２９し、ストロー
クの１／２を突出させた出退棒３０の先端部を、前記二
またブラケツト２４の前端部に枢着３１し、方向制御輪
１２が直進方向Ｆに倣いまっすぐになるように設けられ
ている。また、モータ３２によって出退棒３０を全スト
ローク突出すると、前記の車輪ヨーク旋回アーム２３を
介し車輪ヨーク１６が縦軸１８を中心軸に反時計回りに
旋回し、方向制御輪１２が直進方向Ｆに対し約１３度左
方に変向し、全ストローク縮退すると同じく右方に１３
度変向するようになっている。前記の約１３度は好まし
い角度であり、この前後の角度であればよい。

【００２４】３４は、四角形板の左側端面中央部に半円
形凹所３５を形成した方向制御輪原点割出し片（以下、
原点割出し片と略す）であり、前記左側端面を前記車輪
ヨークアーム２３の外向き中心線と直交させ、二またブ
ラケツト２４の上面に固着している。３６は方向制御輪
取付軸１３の前端部に固着し、他端を右方に突設したプ
レートである。３７は方向制御輪原点割出しリミットス
イッチ（以下、ＬＳ１と略す）であり、前記プレート３
６の右端部上面に固定されたＬ形片３６ｂの上面に水平
に固定されている。そして、ＬＳ１は、方向制御輪１２
が走行機体１の前方にまっすぐに向いているとき、スイ
ッチレバー３８の先端部が前記半円形凹所３５に嵌合
し、スイッチオンになるように設けられている。また、
前記原点割出し片３４は、前記方向制御輪１２が左右に
変向したとき、車輪旋回アーム２３と一体に旋回し、左
端面がスイッチレバー３８を押してＬＳ１をオフにする
ように設けられている。以上が方向制御輪アセンブリー
Ａ１の構成である。

【００２５】次に、Ａ２は左側畝検知アセンブリーであ
り、これを図４ないし図６も参照して説明する。３９
は、前記制御装置取付軸１１に回動自在に外嵌した円筒
体であり、後部にアーム４０を制御装置取付軸１１に直
交させ、斜め下向きに突設されている。前記円筒体３９
の前面にはプレート４１が固着に立設され、このプレー
ト４１の上端部に貫通に螺着したボルト４２の後端が、
走行機体フレーム１ａの下端部に固着されているストッ
パ４３の前面に当接している。即ち、前記のボルト４２
を捻回して後端を後方に押し出すと、ストッパ４３に対
し円筒体３９が制御装置取付軸１１まわりに前方下向き
に回転してアーム４０が上昇し、ボルト４２をの後端を
前方に引っ込めると、自重で前記アーム４０が下降する
ようになっている。

【００２６】４４は平面視Ｕ字状のＵ形枠金であり、前
記アーム４０の後端に前面を固着し、制御装置取付軸１
１と平行に設けられている。前記円筒体３９は、制御装
置取付軸１１に外嵌する止めカラー２２、２２がそれぞ
れ両側面に当接し、左右の移動が止められており、止め
カラー２２、２２の位置を左右に変えることによって、
取付位置の調節ができるようになっている。さらに、Ｕ
形枠金４４の後面にＬ形枠金４５をボルト４６、４６を
介し一辺を右側に片寄せて取付けると共に、前記一辺を
Ｕ形枠金４４の後面と直交に後方へ突出している。Ｌ形
枠金４５は、取付け位置を調節するために、ボルト４
６、４６の挿通孔を横長孔４７、４７にしている（図６
参照）。４８は、中央部にヒンジピン５３が回動自在に
挿通する円孔部を形成した固定ヒンジ片であり、Ｌ形枠
金４５の横向き辺の後面中央部からやや右寄りの箇所
に、前記円孔部を垂直にして固着されている。

【００２７】５２は左側畝検知板であり、幅約２３ｃ
ｍ、高さ約２０ｃｍの四角形板を前縁部の途中から下方
へ幅約５ｃｍに切り欠き、垂直状態において後部を平面
視で約３０度左側へ折曲げている。また、前方に突出し
た前端部に、ヒンジピン５３が垂直かつ回動自在に連通
する可動ヒンジ片４９、５０を、上下に適当な間隙を介
し平行に固定している。５１はねじりコイルばねであ
り、ヒンジピン５３が挿通する内径の輪に巻き、両端部
を９０度よりやや大きな挟角を介し左右へ適当な長さに
突出したものである。前記の可動ヒンジ片４９、５０の
適当な間隙は、前記の固定ヒンジ片４８の上または下に
ねじりコイルばね５１を平に当接し、丁度挿入できる間
隙である。

【００２８】前述の固定ヒンジ片４８の上面または下面
にねじりコイルばね５１を当接し、前記可動ヒンジ片４
９、５０の間にはめ込み、これらに連通にヒンジピン５
３を回動自在に挿通してヒンジに形成し、ヒンジピン５
３の下端部に止め栓５４を貫設して抜け止めをして、左
側畝検知板５２をＬ形枠金４５の横向き辺の後面に旋回
自在に取付けている。このとき、ねじりコイルばね５１
は、左右の突出片をそれぞれ前記Ｌ形枠金４５の横向き
辺の後面および左側畝検知板５２の左側側面に当接し、
その弾力でヒンジピン５３を中心軸に左側畝検知板５２
を常時右回りに旋回させるようになっている。

【００２９】５５は、ねじりコイルばね５１の弾力に抗
し左側畝検知板５２を垂直状態で旋回を止めるストッパ
であり、Ｌ形枠金４５の右側突出辺の後端部にボルトを
貫通に螺着し、左側に突出した前記ボルトの先端面を左
側畝検知板５２の右側面に当接させたものである。さら
に、後端部が左側畝検知板５２の中央部の左側方に位置
するように、前記Ｌ形枠金４５の横向き辺の後面にアー
ム５６を前記横向き辺と直交に後方へ突出し、このアー
ム５６の後端部下縁に断面Ｌ字状のＬ形片５７を、水平
に一辺の左端面を固着すると共に、もう一片を垂下にし
て設けている。

【００３０】前記Ｌ形片５７の垂下片には、図４、図５
のように、ボルト６１を直交に貫通させて螺着し、ボル
ト６１の右方への貫通先端面と前記左側畝検知板５２の
左側面との間隙ｃ（図５参照）を約１０ｍｍにしてい
る。５８は左側畝検知リミットスイッチ（以下、ＬＳ２
という）であり、スイッチスレバー５９を前記左側畝検
知板５２の左側面中央部に対向させ、前記Ｌ形片５７の
水平な上面に固定されている。ＬＳ２は、常時はスイッ
チがオフになっており、後述するように、畝Ｒの左側斜
面上に下縁を臨ませた左側畝検知板５２が、畝Ｒの左側
斜面に当接することによって、前記ヒンジピン５３を中
心軸に左旋回し（図８参照）、左側面でスイッチレバー
５９先端のローラ６０を押すことによって、スイッチが
オンとなるように設けられている。

【００３１】前記のボルト６１は、ＬＳ２がオンになっ
たとき、右側の先端部が左側畝検知板５２の左側面に当
接し、左側畝検知板５２の左旋回を止めて過度にスイッ
チレバー５９が押されないように設けたものである。前
記の間隙ｃは、ＬＳ２のスイッチレバー５９がオン・オ
フする作動範囲に対応し、ボルト６１の出退により調節
するものである。図１中に一点鎖線で示した６２は断面
逆Ｕ字の板金製カバーであり、両側下縁部を前記Ｕ形枠
金４４の両腕部にそれぞれボルト止めし、上方から左側
畝検知板５２及びＬＳ２等を覆うようになっている。

【００３２】以上のように構成した左側畝検知アセンブ
リーＡ２は、方向制御輪１２が畝溝Ｒ１の中央部に位置
した状態において、左側畝検知板５２を畝Ｒの左側斜面
の中間部に上方から数ｍｍの間隙を介して下縁を臨ませ
ると共に、直進方向Ｆに倣わせ、走行機体１の左側に制
御装置取付軸１１を介し配設されている。このとき、左
側畝検知板５２の地上高を、円筒体３９のプレート４１
に設けたボルト４２の後方突出量によって調節し、ま
た、左側畝検知板５２の横方向の位置を、止めカラー２
２、２２の位置を変えて調節する外に、Ｌ形枠４５の横
長孔４７よってＵ形枠金４４への固定位置を微調整する
ものである。

【００３３】次に、図１におけるＡ３は右側畝検知アセ
ンブリーであり、全体構成を前記左側畝検知アセンブリ
ーＡ２と左右対称形に構成している。図中、６３は前記
のカバー６２と同様にＵ形枠金４４ａに取付けたカバー
であり、６４は右側畝検知板である。右側畝検知板６４
は、垂直にした状態の平面視で後縁部を右側へ約３０度
に折曲げている以外、左側畝検知板５２と同じ構成であ
り、Ｌ形枠金４５ａの後面にヒンジピン５３を介しねじ
りコイルばね５１の弾力に抗し左右に旋回自在に取付け
られている。この右側畝検知板６４は、下縁を畝Ｒの右
側斜面の中間部に上方から数ｍｍの間隙を介して臨ま
せ、走行機体１の右側に前記左側畝検知板５２と同様に
直進方向Ｆに倣わせて配設されている。右側畝検知板６
４の地上高ならびに横方向の位置は、前記左側畝検知板
５２で説明したのと同様にして調節するものである。

【００３４】６５は右側畝検知リミットスイッチ（以
下、ＬＳ３と略す）であり、Ｌ形枠金４５ａから後方に
突設したアーム５６ａの後端部に、前述したＬＳ２の場
合と同様に、右側畝検知板６４の右側面の中央部にスイ
ッチレバー先端を対向させて設けている。このＬＳ３
は、前述したように畝Ｒの右側斜面上に下縁が臨む右側
畝検知板６４が、畝Ｒの右側斜面に当接して前記ヒンジ
ピン５３を中心軸に右旋回し、右側面でスイッチレバー
５９先端を押すことによって、スイッチがオンとなるよ
うに設けられている。なお、実施例は、左側畝検知アセ
ンブリーＡ２、右側畝検知アセンブリーＡ３を走行機体
１に対し左右対称形に制御装置取付軸１１に取付けいる
が、走行機体１の前後方向中心線に対し左右に等距離に
配設できるようにさえなっていれば、前後に位置をずら
して取付けても差支えない。

【００３５】６６は制御部であり、防塵ボックスの中に
マイコン（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ）を収容し、前記バ
ッテリー３３を電源にして作動するように設けられてい
る。制御部に市販のマイクシーケンサを用いてもよい。
制御部６６は、図７に示すブロック図のように、前記の
ＬＳ１およびＬＳ２、ＬＳ３からの入力信号に基づい
て、それぞれ方向制御輪が走行機体１の前方にまっすぐ
に向いているか、走行機体１が畝倣って前進しているか
を判断して、電動アクチュエータＭに作動指令を発し、
電動アクチュエータＭを作動させるものである。

【００３６】また、制御部６６は、走行機体１の前部に
載置したバッテリー３３との接続を断続する図示省略の
メーンスイッチおよび自動制御と手動制御の切換えスイ
ッチを備えている。メーンスイッチは走行機体１のエン
ジンキーを兼用してもよい。さらに、手動制御も可能な
ように、電動アクチュエータＭを作動させて方向制御輪
１２を右方へ変向させる図示省略の手動右側スイッチ
と、同じく方向制御輪１２を左方へ変向させる手動左側
スイッチを設けている。

【００３７】次に、以上に説明した第１実施例の使用法
並びに作動を、方向制御時の一態様を示す図８および図
９ないし図１１のフローチャートを参照して説明する。
なお、以下の説明においては、走行履帯２、２をそれぞ
れ左右の畝溝Ｒ１の中央部に位置させ、走行機体１を畝
Ｒ方向に倣って停止したとき、方向制御輪１２が畝溝Ｒ
１の中央部に接地し、左側および右側の畝検知板５２お
よび６４が、走行機体１の前進方向中心線から左右等位
置になると共に、それぞれ左側および右側の畝斜面の中
央部上方に数ｍｍの間隙を介し臨むように、予め前述し
たようにして各部が調節されているものとする。

【００３８】まず、走行機体１が畝Ｒを跨ぎ、畝方向に
倣って停止している移動農機の方向制御輪１２を、チー
ンをはずして方向制御輪持上げ棒２５を持ち上げ、方向
制御輪取付軸１３を制御装置取付軸１１に対し前方下向
きに旋回して下降させ、左側の畝溝Ｒ１の中央部に接地
する。次に、図９のフローチャートに示すように、エン
ジンキーを兼ねているメーンスイッチを入れ、制御部６
６を作動状態にすると共に、走行機体１のエンジンをス
タートさせる。そして、制御部６６の自動、手動の切替
スイッチを自動に入れる。

【００３９】このとき、ＬＳ１がオンであれば、制御部
６６は方向制御輪１２がまっすぐに向いていると判断
し、電動アクチュエータＭへの指令信号を出力しない。
ＬＳ１がオンでなければ、制御部６６は方向制御輪１２
が直進方向にまっすぐに向いていないと判断し、電動ア
クチュエータＭに作動指令の信号を発する。例えば、方
向制御輪１２が左に向いているときは、電動アクチュエ
ータＭの出退棒３０が延伸しているときであり、これを
モータ３２の回転を介しストロークの中間位置に縮退さ
せ、方向制御輪１２が右に向いていれば、出退棒３０を
ストロークの中間位置に延伸させるのである。この作動
によって、ＬＳ１のスイッチレバー３８の先端が原点割
出し片３４の半円形凹所３５に嵌入し、ＬＳ１はスイッ
チオンになり、自動的にモータ３２が停止する。このこ
とは、方向制御輪１２を直進方向にまっすぐに向ける初
期設定の作動である。

【００４０】上述において、方向制御輪１２がまっすぐ
に向いているときにＬＳ１がオンになるようにしたの
は、ＬＳ１がオフのときに、制御部６６が方向制御輪１
２がまっすぐに向いていると判断することにすると、Ｌ
Ｓ１と制御部６６との間の断線や接続不良を生じた場合
に、制御部６６は方向制御輪１２がまっすぐに向いてい
ると判断し、方向制御輪１２をまっすぐに向ける初期設
定の作動が起きないという不都合が生じるからである。

【００４１】以上のように、方向制御輪１２がまっすぐ
に向いたところで、走行機体１の走行を開始し、図９の
結合子Ｃで示すように、走行機体１の前進を継続し、農
作業を行う。農作業終了の場合は、メーンスイッチをオ
フにすると、エンジンが停止し、制御部６６もオフ状態
になる。農作業を終了しない場合は、図９の下部右側に
示しすように、例えば、圃場端末でスイッチを手動に切
り換え、前述したように方向制御輪１２を上昇させて走
行機体１に保持し、走行機体１を回行して新たな畝に移
動して一旦停止する。ついで、スイッチを自動に入れる
と、図９のフローチャートの作動が再開されるのであ
る。走行機体１の前進中にＬＳ２およびＬＳ３がオフの
状態であれば、制御部６６は走行機体１が畝Ｒに倣って
前進していると判断し、電動アクチュエータＭへの指令
信号を発しない。

【００４２】走行機体１の前進中にＬＳ２がオンになる
のは、走行機体１がまっすぐな畝Ｒに対し右方向に前進
しはじめたか、畝Ｒが左方向に湾曲しているか、そのい
ずれかによって左側畝検知板５２が畝Ｒに接触し左旋回
した場合である。いずれにしても、走行機体１を畝Ｒに
倣って前進させるように、走行機体１を左方向に転向す
ることが必要である。図８は、移動農機が右方向に前進
したことにより、左側畝検知板５２が畝Ｒに接触してヒ
ンジピン５３を中心軸に左旋回し、スイッチレバー５９
を押してＬＳ２がオンの状態になったときの要部摸式平
面図である。

【００４３】図１０は、図９の結合子Ａに続くフローチ
ャートであり、前述した図８の状態に対応している。即
ち、ＬＳ２がオンになると、制御部６６は電動アクチュ
エータＭに方向制御輪１２を左に変向（出退棒３０を延
伸）の指令信号を出力する。この信号により、電動アク
チュエータＭは方向制御輪１２を自動的に左方向に変向
する（図８参照）。左に変向した方向制御輪１２は、外
周のフランジが畝溝Ｒ１に貫入しながら左方向に前進
し、右方向に前進する走行機体１を次第に針路を左側に
変えさせ、畝Ｒに倣わせて前進させる。走行機体１が畝
Ｒに倣って前進するようになれば、左側畝検知板５２は
畝Ｒから離れ、ねじりコイルばね５１の弾力を受けて垂
直状態に復帰すると共に、ＬＳ２はオフになる。

【００４４】ＬＳ２がオフになると、図１０のフローチ
ャートに示すように、走行機体１が設定距離を移動して
から方向制御輪１２がまっすぐになるように電動アクチ
ュエータＭが作動する。方向制御輪１２がまっすぐにな
れば、図９の結合子Ｃに示すように、走行機体１が前進
を継続し、農作業を続行する。上述の設定距離は、制御
部６６に直接距離を設定することができないので、時間
設定をしてある。即ち、所定時間（３秒前後）の間に走
行機体１が前進する距離を設定距離としたものである。

【００４５】図１１は、図９のフローチャートの結合子
Ｂ部のフローチャートであり、右側畝検知板６４が畝Ｒ
に接触し、ＬＳ３がオンになった場合の作動を示してい
る。即ち、ＬＳ３がオンになれば、制御部６６は走行機
体１が左方向に前進していると判断し、方向制御輪１２
を右に変向させる指令信号を発し、電動アクチュエータ
Ｍが方向制御輪１２を右に変向させる。以下、前述のＬ
Ｓ２の場合と同様に、走行機体１が畝に倣って前進する
ようになれば、右側畝検知板６４が垂直に自動復帰し、
ＬＳ３はオフになり、設定距離移動後に方向制御輪１２
がまっすぐになる。

【００４６】上述において、制御部６６は、ＬＳ２およ
びＬＳ３がそれぞれスイッチオフになってから所定時間
後に、左および右に変向している方向制御輪１２をまっ
すぐに向かせる指令信号を発するように時間設定がされ
ている。これは、走行機体１の前進方向が安定してか
ら、方向制御輪１２をまっすぐに復帰させるためであ
る。この時間設定の場合は走行機体の速度の影響を受
け、設定距離に若干の変動を生ずる。しかし、時間設定
は３秒前後なので、問題となるような設定距離の変動は
生じなかった。

【００４７】図１０において、ＬＳ２がオンの状態でＬ
Ｓ３もオンになったときには、方向制御輪１２をまっす
ぐになるように電動アクチュエータＭが作動し、走行機
体１を針路変向させる作用を生じない。この場合は、畝
幅が左側畝検知板５２と右側畝検知板６４との間隔より
も大きくなった場合であり、畝幅が大きいまま続く場合
には、左、右側の畝検知板の間隔を調節をすればよい。

【００４８】以上の説明は、制御部６６を自動制御にし
た場合の作動である。制御部６６を手動にした場合は、
図９の右側上部に示した通り、手動右側スイッチをオン
にすると、方向制御輪１２を右変向に電動アクチュエー
タＭが作動し、左方に前進する走行機体１を右方に針路
を変えさせる。同様に、手動左側スイッチをオンにする
と、右方に前進する走行機体１を左方に針路を変えさせ
るのである。また、前述したように、走行機体１を回行
する場合には手動に切り換え、方向制御輪１２を自動変
向しないようにすることによって、本装置の故障を防止
するのである。

【００４９】次に、図１２は第２実施例を示す要部分解
斜視図である。第２実施例は、第１実施例の電動アクチ
ュエータＭに代えて直流減速ギヤモータ（以下、減速ギ
ヤモータと略す）Ｍ１を用い、前記制御部６６でモータ
の回転軸７４を左回転と右回転に変換できるようにして
いる。この場合の、制御機構のブロック図は、図７のブ
ロック図の左側の方向制御輪変向用電動アクチュエータ
Ｍを、方向制御輪変向用減速ギヤモータＭ１にするもの
である。

【００５０】この場合の構成を説明すると、車輪ヨーク
１６の中央部上面に垂直に立設した縦軸１８ａを方向制
御輪取付軸１３前端部の円筒軸１５に軸支し、上端部に
止めカラー１９を固定して抜け止めをすると共に、上端
部を前記止めカラー１９より上方に若干突出させる。一
方、方向制御輪取付軸１３の前端部上面にはプレート３
６ａを水平に固着し、このプレート３６ａの後端に縦板
ブラケット６９を垂直に立設する。この縦板ブラケット
６９にボルト・ナット７２、７２を介し側面視Ｌ字形の
Ｌ形ブラケット７０の一片を固定し、もう一片を上部片
７０ａとして水平に前方に突設する。

【００５１】この上部片７０ａの裏面に減速ギヤモータ
Ｍ１を下向きにボルト止め７３、７３すると共に、回転
軸７４を垂直下向きにすると共に、前記縦軸１８ａに中
心線を一致させ、縦軸１８ａの上端部と回転軸７４の下
端部を筒形継手７６で連結し、減速ギヤモータＭ１の回
転により縦軸１８ａを直接左または右に回転し、方向制
御輪１２を左、右に変向するようにしたものである。減
速ギヤモータは、減速比分母１８００、定格回転速度毎
分３回転のものを用い、縦軸１８ａを１秒で１８度左ま
たは右に回転して、回転が停止するようにした。

【００５２】図１２中、２３ａは車輪ヨーク旋回アーム
であり、図３で説明した車輪ヨーク旋回アーム２３と同
様に、車輪ヨーク１６の右側上面に縦軸１８ａと平行に
立設し、上端部を水平に右方に折曲げた上面に原点割出
し片３４を固着している。その他、３５は半円形凹所、
３６ｂはＬ形片、３７は方向制御輪原点割出しリミット
スイッチ（ＬＳ１）、３８はスイッチレバー、３３はバ
ッテリー、６６は制御部であり、図３で説明したもので
ある。

【００５３】減速ギヤモータＭ１を本装置に用いた第２
実施例の場合、図１２における構成の説明から明らかな
ように、作動は電動アクチュエータＭを用いた場合と全
く同じである。従って、図示を省略したが、図９ないし
図１１のフローチャートにおけるＭ作動の表示をＭ１作
動に換えれば、減速ギヤモータＭ１を用いた場合のフロ
ーチャートになる。

【００５４】次に、図１３は、第３実施例を示す一部破
断の摸式平面図であり、図１に示した第１実施例に走行
距離確認用近接スイッチ６７（以下、ＬＳ４と略す）を
設けたものである。このＬＳ４は、走行履帯２に設ける
ものなので、前述した第２実施例の場合にも同様に適用
できる。このＬＳ４は、前述したように、方向制御輪１
２の作用で走行機体１が畝に倣って前進するようになっ
てから若干の距離を走行し、走行機体１の前進が安定し
てから、方向制御輪１２をまっすぐに復帰させるための
距離設定をするためのものである。近接スイッチは、鐵
製の回転体の突起や切りかき数をカウントできるもので
ある。従って、走行機体１の走行距離を確認するには、
走行履帯２の回転と同調して回転する鐵製のものに対面
させればよい。

【００５５】図１３のＬＳ４は、走行機体１の左側の走
行履帯２の内側に設けたブラケット６８の先端部に、走
行履帯の駆動スプロケット２ａに対面して設けられてい
る。駆動スプロケット２ａの代わりに従動ローラ２ｂに
対面させて設けてもよい。そして、走行履帯２の走行時
に、スイッチオンしていたＬＳ２またはＬＳ３がオフ
（走行機体１は畝に倣っている）になってから、駆動ス
プロケットの所定歯数または従動ローラの等間隔なスポ
ークの所定本数のカウントを開始し、所定のカウント数
で制御部６６に信号を入力するものである。制御部６６
は、前記入力信号に基づいて電動アクチュエータＭまた
は減速ギヤモータＭ１に方向制御輪１２を左または右変
向からまっすぐに向けるように作動させる指令信号を出
力するようになっている。

【００５６】実施例は、円ピッチ６ｃｍの駆動スプロケ
ットの歯数４枚をＬＳ４にカウントさせるようにした。
即ち、ＬＳ４によって、走行機体１の速度に関係なく前
進１８ｃｍ（３ピッチの３倍）で、左または右に変向し
ている方向制御輪１２をまっすぐに向けるようにしたも
のである。なお、図示を省略したが、ＬＳ４を設けた場
合の制御機構のブロック図は、図７のブロック図左側の
入力側に走行距離確認用近接スイッチのブロックを加え
るものである。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、畝を跨
いで走行する移動農機の走行機体の前方に、畝溝中央を
転動する方向制御輪を昇降かつ左右に変向自在に突設
し、この方向制御輪の左右の変向を検出するリミットス
イッチを配設すると共に、方向制御輪を電動アクチュエ
ータまたは減速ギヤモータによって変向させるように
し、また、走行機体の中間部の左右外側に、それぞれ畝
の左右側の傾斜面上に下縁が臨む左側畝検知板及び右側
畝検知板を垂直に設け、この左右側の畝検知板の外側に
それぞれ配設した畝検知リミットスイッチを、前記畝検
知板が畝に接触することによりスイッチオンになり、畝
から離れると前記畝検知板が垂直に自動復帰すると共
に、スイッチオフになるものに構成したものである。

【００５８】さらに、マイコンからなる制御部を走行機
体に設け、畝検知リミットスイッチからの入力信号によ
り、電動アクチュエータまたは減速ギヤモータを作動す
る指令信号を出力し、農作業開始前に方向制御輪をまっ
すぐに向ける初期設定を行い、農作業中には方向制御輪
を走行機体が現に前進している方向と反対方向に変向さ
せるように構成したものである。従って、本発明によれ
ば、方向制御輪の前進により走行機体を畝方向に倣って
前進させる上で的確な制御を行うことができるので、走
行機体の無人操縦が可能になり、例えば移植機では、作
業者は苗の供給に専念すればよく、人員の節減と共に作
業者の疲労を軽減し農作業の能率向上に大きな効果を得
ることができる。

【００５９】また、畝からはずれて走行する走行機体を
方向制御輪の左右変向により畝に倣って前進するように
した後、所定の距離走行後に方向制御輪をまっすぐにさ
せるように、制御部に時間設定あるいは走行履帯の回転
に同調する回転体、例えば走行履帯の駆動スプロケット
に対面させ、走行距離確認用の近接スイッチを付加し、
走行機体が畝に倣っての前進が安定してから、左または
右に変向している方向制御輪を自動的に前進方向へまっ
すぐに復帰するようにしたことにより、走行機体の前進
方向制御作用をより的確なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す模式平面図である。

【図２】第１実施例の作業時の態様を示す後方斜視図で
ある。

【図３】第１実施例の要部斜視図である。

【図４】図１の要部拡大平面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】図４の要部を分解した後方斜視図である。

【図７】第１実施例の制御機構を示すブロック図であ
る。

【図８】第１実施例の方向制御時の一態様を示す要部の
模式平面図である。

【図９】第１実施例の作動を示すフローチャートであ
る。

【図１０】図９中の結合子Ａ部のフローチャートであ
る。

【図１１】図９中の結合子Ｂ部のフローチャートであ
る。

【図１２】第２実施例の要部分解斜視図である。

【図１３】第３実施例の一部を破断した摸式平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 走行機体 ２、２ 走行履帯 ３ 半自動移植機 Ａ 移動農機 １１ 制御装置取付軸 １２ 方向制御輪 １３ 方向制御輪取付軸 １６ 車輪ヨーク １８ 縦軸 ２３ 車輪ヨーク旋回アーム ３０ 出退棒 Ｍ 電動アクチュエータ ３２ モータ ３３ バッテリー ３７ 方向制御輪原点割出しリミットスイッチ ４８ 固定ヒンジ片 ４９ 可動ヒンジ片 ５０ 可動ヒンジ片 ５１ ねじりコイルばね ５２ 左側畝検知板 ５３ ヒンジピン ５５ ストッパ ５８ 左側畝検知リミットスイッチ ６４ 右側畝検知板 ６５ 右側畝検知リミットスイッチ ６６ 制御部 ６７ 走行距離確認用近接スイッチ １８ａ 縦軸 Ｍ１ 直流減速ギヤモータ ６９ 縦板ブラケット ７０ Ｌ形ブラケット ７４ モータの回転軸 ７５ 筒形継手 Ｒ 畝 Ｒ１ 畝溝

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】畝を跨いで走行する走行機体の後方に農作
   業機を連結した移動農機において、前記走行機体の片側
   前方に昇降自在に突設した方向制御輪取付軸の前端部
   に、畝溝の中央部を転動すると共に、縦軸まわりに変向
   自在に垂設する方向制御輪と、前記方向制御輪取付軸の
   前端部に配設した前記方向制御輪を走行機体前方にまっ
   すぐから左右に変向する電動アクチュエータ及び方向制
   御輪原点割出しリミットスイッチと、前記方向制御輪に
   方向制御輪の変向と共動に設け前記方向制御輪原点割出
   しリミットスイッチに対面する方向制御輪原点割出し片
   と、前記走行機体の左右両外側にそれぞれ走行機体の直
   進方向に倣い垂設すると共に、復帰自在に左右に旋回す
   る左側畝検知板及び右側畝検知板と、この左側および右
   側の畝検知板とぞれぞれ近接に配設した左側畝検知リミ
   ットスイッチ及び右側畝検知リミットスイッチと、前記
   走行機体に載置し、前記方向制御輪原点割出しリミット
   スイッチよりの入力信号により前記電動アクチュエータ
   に前記方向制御輪をまっすぐに向ける指令信号を出力
   し、前記左畝検知及び右畝検知リミットスイッスがオン
   した入力信号により、それぞれ前記電動アクチュエータ
   に前記方向制御輪を右変向及び左変向すると共に、前記
   スイッチオフ後の所定時間後に方向制御輪をまっすぐに
   向ける指令信号を出力するマイコンからなる制御部と、
   これら指令信号に基づき前記電動アクチュエータを作動
   するバッテリーとを備えた移動農機における前進方向自
   動制御装置。
2. 【請求項２】前記電動アクチュエータに代えて直流減速
   ギヤモータを、方向制御輪取付軸の前端部に立設するブ
   ラケットに取付け、前記方向制御輪を自在に変向する縦
   軸に該モータの回転軸を上方から臨ませて連結し、前記
   制御部を、前記方向制御輪原点割出しリミットスイッチ
   及び左側畝検知リミットスイッチ、右側畝検知リミット
   スイッチよりの入力信号により、前記電動アクチュエー
   タへの指令信号と同様の指令信号を前記直流減速ギヤモ
   ータに出力するものにした請求項１記載の移動農機にお
   ける前進方向自動制御装置。
3. 【請求項３】近接スイッチを、前記走行履帯と同調して
   回転する回転体に対面させて走行履帯に設け、前記左側
   畝検知リミットスイッチまたは右側畝検知スイッチのス
   イッチオフ後に、前記近接スイッチが前記回転体の所定
   回転数をカウントして前記制御部に信号として入力し、
   前記制御部が方向制御輪を走行機体に対しまっすぐに向
   ける指令信号を、前記電動アクチュエータまたは直流減
   速ギヤモータに出力するものにした請求項１または２記
   載の移動農機における前進方向自動制御装置。