JP3661415B2

JP3661415B2 - 直進装置

Info

Publication number: JP3661415B2
Application number: JP16698998A
Authority: JP
Inventors: 玉井　　利男
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2018-06-15
Also published as: JPH11348804A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、田植機その他の移動農機に有効に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
３個以上の車輪で機体が支持され、地面の傾斜で機体が左下り又は右下りに傾くと、上記の車輪のうちの操向車輪をステアリングホイルの操作で機体の進路をそれぞれ右又は左に変える方向に操縦して機体を直進させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、地面の傾斜にもとづく機体の進路のずれをオペレータによるステアリングホイルの操作で修正していたので、ステアリングホイルの操作が煩わしく、不慣れなオペレータでは、例えば苗を直線に移植するのが至難であった。
【０００４】
【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、３個以上の車輪６，７で支持された機体１０にその横方向の傾きを制御装置２８に入力する傾斜センサ３０が取付けられ、機体１０が左下りに傾くと上記の車輪６，７のうちの動力で操縦される操向車輪６が制御装置２８からの出力で機体１０の進路を右に変える方向に作動し、機体１０が左下りに傾いた状態から水平に戻ったときには操向車輪６が制御装置２８からの出力で短時間機体１０の進路を逆方向となる左に変える方向に作動し、機体１０が右下りに傾くと操向車輪６が制御装置２８からの出力で機体１０の進路を左に変える方向に作動し、機体１０が右下りに傾いた状態から水平に戻ったときには操向車輪６が制御装置２８からの出力で短時間機体１０の進路を逆方向となる右に変える方向に作動するように設けられている直進装置とした。
【０００５】
【発明の実施の形態例】
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２が装着されて田植機となっている（図１，図２）。
その走行車体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、その動力が主歯車箱４内の変速装置を経由して前輪６と後輪７に伝わり、これらが水田の耕盤上で回転して走行車体１が前進するようになっている。フロア９が主歯車箱４とフレーム３の上にこれらと一体に取り付けられて機体１０となっている。フロア９から突出したカバー１１がエンジン８を被い、その上に座席１２が設けられている。ハンドルフレーム１３がフロア９の前部に設けられ、その中のステアリングポスト１４（図３）の上にステアリングホイル１５が配置されている。ステアリングホイル１５と一体のステアリングシャフト１６がステアリングポスト１４を通って下に伸び、その回動で下方のアーム１７がロッド１８を作動するようになっている。左右の前輪６が操向車輪となって縦軸の回りに揺動するように設けられ、上記のロッド１８の端がこれに接続し、ステアリングホイル１５の操作で操向車輪（前輪）６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。
【０００６】
ステアリングモータ１９の軸１９ａに駆動歯車２０が摺動出来るように取付けられている（図３）。切替ソレノイド２１とばね２２で作動するシフター２３が駆動歯車２０に係合し、切替ソレノイド２１の作動と非作動で駆動歯車２０がステアリングシャフト１６と一体の従動歯車２４に咬んだり離れたりするようになっている。
【０００７】
すなわち、駆動歯車２０が従動歯車２４に咬むと、操向車輪６がステアリングモータ１９による動力で操縦され、その咬み合いが解除されると、操向車輪６が人力によるステアリングホイル１５の操作で操縦される。
ステアリングポスト１４内に配置したメタル２５がステアリングシャフト１６の雄ねじ１６ａにねじ込まれ、そのピン２５ａがステアリングポスト１４の長孔１４ａから外に突出し、ステアリングシャフト１６の回動でメタル２５が上下に移動するようになっている（図３）。操縦角センサ（ポテンショメータ）２６がステアリングポスト１４に取付けられ、その軸２６ａに固定したホーク２７がピン２５ａに係合し、メタル２５の上下動、すなわちステアリングシャフト１６の回動で制御装置２８（図６）に対する入力が変化するようになっている（図４）。
【０００８】
支柱２９がフレーム３の後部から上に伸び、その上端に取付けた傾斜センサ３０が機体１０の横方向の傾きを制御装置２８に入力するようになっている。
支柱２９とその後の昇降枠３１が平行なリンク３２で連結されている。昇降シリンダ３３の前端がフレーム３に取付けられ、その後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３２から下に伸びたアーム３４の下端に接続し、ピストンロッドの出没で昇降枠３１が同じ姿勢を保って昇降するように出来ている。
【０００９】
苗植装置２がつぎのように構成されている。歯車箱３５が前後方向のローリング軸３６（図５）で、その回りに揺動するように、昇降枠３１の後部に取付けられている。３本の植込フレーム３７が歯車箱３５とこれから左右に突出したスリーブ３８から等間隔で後に伸びている。小判形の回転ケース３９がそれぞれの植込フレーム３７の後部の両横に取付けられ、エンジン８の動力で、右（図１）から見て反時計方向に回転するようになっている。一対の植込杆４０がそれぞれの回転ケース３９に取付けられ、その中の遊星歯車により、上記の回転にもとづいて同じような姿勢を保って旋回するようになっている。
【００１０】
６個の苗取口４１ａを有する苗受板４１が植込フレーム３７に固定され、それぞれの苗取口４１ａを、前記の一対の植込杆４０の先端がその旋回の下降の初期に交互に通過するようになっている。
支柱４２が左右の植込フレーム３７の前部から、斜前上に伸び、それぞれの上端が横杆４３で連結されている。苗載台４４の裏面にレール４５が固定され、横杆４３のローラ４３ａがそのレール４５に入るとともに、苗載台４４の後端が苗受板４１の前部に重なって、苗載台４４が左右に摺動するようになっている。エンジン８の動力で左右に往復移動を行う横移動棒４５が歯車箱３５から左右に突出し、その突端が杆４６で苗載台４４に連結されている。苗載台４４は、前上りに傾斜し、左右の側壁の間が５本の隔壁で６個の区画に区分され、それぞれの区画にベルトコンベア４７が配置されている。マット状の集団苗が、後端部を苗受板４１上に突出させてそれぞれの区画に載る。苗載台４４の横移動で苗受板４１上の苗が苗取口４１ａの上に来ると、植込杆４０の先端で一株分が欠ぎ取られる。欠ぎ取られた苗は、植込杆４０とともに下降し、その旋回の下端で水田の泥面に刺し込むようにして移植される。苗載台４４が左（又は右）端に来て、苗受板４１上の右（又は左）端の苗の欠ぎ取りが終わると、ベルトコンベア４７が作動して集団苗を苗受板４１側に繰り出し、苗載台４４が右（又は左）に移動を始める。この繰り返しにより、走行車体１の前進にともなって苗が６条に移植される。
【００１１】
フロート４８がそれぞれの植込フレーム３７の下に配置され、苗植装置２を支持して泥面を滑走するようになっている。クラッチケース４９が支柱２９に取付けられ、エンジン８の動力がその中の植付クラッチを経由して歯車箱３５に入り、植込杆４０と苗載台４４に伝達されている。
切替スイッチ５０がメータパネル又は制御盤に取付けられ、その「ＯＮ」「ＯＦＦ」を制御装置２８に入力するように出来ている（図６）。
【００１２】
制御装置２８は、傾斜センサ３０、操縦角センサ２６および切替スイッチ５０からの入力で、切替ソレノイド２１およびステアリングモータ１９に図７のように出力する。なお、図中の「中立」は、平地で操向車輪６が車体１０を直進させる状態である。
すなわち、（１）切替スイッチ５０が「ＯＦＦ」になっていると、切替ソレノイド２１が駆動歯車２０を従動歯車２４から離す。従って、操向車輪６は、ステアリングホイル１５で操縦される（手動）。
【００１３】
（２）切替スイッチ５０が「ＯＮ」で、機体１０が右下り（又は左下り）に傾いていると、操縦角センサ２６の中立目標値を中間から左（又は右）操縦側に補正し、ステアリングモータ１９を作動して上記の入力値を補正した中立目標値に一致させる。すると、駆動歯車２０が従動歯車２４に咬んでいて（自動）、ステアリングモータ１９で操向車輪６が右（又は左）に操縦され、機体１０の傾斜による進路の変化が補われる。
【００１４】
なお、切替スイッチ５０に代えて、前記のクラッチケース４９内における植付クラッチの「入り」「切り」で切替ソレノイド２１を「ＯＮ」「ＯＦＦ」させることが出来る。また、植付クラッチを「切り」にすると、ステアリングモータ１９で操縦された操向車輪６が自動的に「中立」の位置に戻るようにすることができる。機体１０の傾斜角度の大きさに応じて上記の中立目標値の補正量を変更することができる。
【００１５】
図８のように、右又は左に傾いた機体１０が前進して水平に戻ったようなときには、操向車輪６を短時間逆方向に切り戻すようにすることができる。この場合も、前記と同様に、機体１０の傾斜角の大小に応じて切り戻し角の大きさを変更すべきである。
苗載台４４が左右に往復移動する苗植機では、その横移動に基づく重心の左右移動で直進性が低下するおそれがある。つぎの構成によると、そのおそれが解消される（このときは前記の傾斜センサ３０は用いない）。
【００１６】
歯車箱３５と苗載台４４の間に横位置センサ（リニアポテンショメータ）５１（図５）を設け、苗載台４４の横移動位置を制御装置２８に入力する。制御装置２８は、苗載台４４が左（又は右）に移動していると、ステアリングモータ１９で操向車輪６を右（又は左）に操縦するように構成する。なお、苗載台４４の移動量に応じて上記の操縦角が変化するように構成することができる。また、苗載台４４の横移動における終端の若干手前で操縦角が最大となるようにすると、好結果が得られた。
【００１７】
上記の苗植機は、苗の移植が進むに従って集団苗の前後方向の長さが短くなる。そして短くなるに従って軽くなる。そのため、苗載台４４上に苗が少くなる（軽くなる）に従って、操向車輪６の前記の切り角が小さくなるようにすべきである。
【００１８】
横位置センサ５１に代えてつぎのように構成することができる。昇降枠３１と苗載台４４の左右の止具５２Ｌ，５２Ｒの間にバランススプリング５３Ｌ，５３Ｒを設け、苗載台４４が左（又は右）に移動して左下り（又は右下り）に傾斜しようとするとバランススプリング５３Ｌ（又は５３Ｒ）が水平に引き戻すようになっている。
【００１９】
ロードセル５４がバランススプリング５３Ｌの端に取り付けられ、その張力を制御装置２８に入力している。制御装置２８は、その入力値で苗載台４４の横移動位置を読み取り、上記と同じように操向車輪６を操縦する。
苗植装置２を自動復帰式（オートローリング）に構成することがある。すなわち、傾斜センサ５５（図５）を歯車箱３５に取付けてその横の傾斜を制御装置２８に入力している。ローリングシリンダ５６が昇降枠３１に取付けられ、これから左右に突出したピストンロッド５７の端がばね５８Ｌ，５８Ｒで左右の支柱４２に連結されている。そして、歯車箱３５（苗植装置２）が左下り（又は右下り）に傾いていると、ピストンロッド５７が制御装置２８の出力で右（又は左）に突出し、ばね５８Ｌ（又は５８Ｒ）がその歯車箱３５をローリング軸３６の回りに時計方向（又は反時計方向）に引き回し、歯車箱３５の上記の傾きを水平に復帰させるようになっている。この構成において、上記の傾斜センサ５５からの入力値で操向車輪６を前記同様に自動的に操縦させることができる。また、ばね５８Ｌ，５８Ｒの荷重を制御装置２８に入力し、その差で傾斜を読み取って同様に操向車輪６を操縦させることが出来る。
【００２０】
上記の構成は、畑作用の苗植機にも応用できる。ステアリングモータ１９は、油圧式に代えることができる。
【００２１】
【効果】
以上のように、この発明によると、機体１０が左下りに傾くと上記の車輪６，７のうちの動力で操縦される操向車輪６が制御装置２８からの出力で機体１０の進路を右に変える方向に作動し、機体１０が左下りに傾いた状態から水平に戻ったときには操向車輪６が制御装置２８からの出力で短時間機体１０の進路を逆方向となる左に変える方向に作動し、機体１０が右下りに傾くと操向車輪６が制御装置２８からの出力で機体１０の進路を左に変える方向に作動し、機体１０が右下りに傾いた状態から水平に戻ったときには操向車輪６が制御装置２８からの出力で短時間機体１０の進路を逆方向となる右に変える方向に作動して自動的に操縦されるので、オペレータの操作なしでたやすく直進が得られる。
【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】その一部の拡大した切断側面図
【図４】その背面図
【図５】その正面図
【図６】そのブロック回路図
【図７】そのフローチャート
【図８】その改良したフローチャート
【符号の説明】
６車輪（操向車輪・前輪）
７車輪（後輪）
１０機体
２８制御装置
３０傾斜センサ

Claims

３個以上の車輪６，７で支持された機体１０にその横方向の傾きを制御装置２８に入力する傾斜センサ３０が取付けられ、機体１０が左下りに傾くと上記の車輪６，７のうちの動力で操縦される操向車輪６が制御装置２８からの出力で機体１０の進路を右に変える方向に作動し、機体１０が左下りに傾いた状態から水平に戻ったときには操向車輪６が制御装置２８からの出力で短時間機体１０の進路を逆方向となる左に変える方向に作動し、機体１０が右下りに傾くと操向車輪６が制御装置２８からの出力で機体１０の進路を左に変える方向に作動し、機体１０が右下りに傾いた状態から水平に戻ったときには操向車輪６が制御装置２８からの出力で短時間機体１０の進路を逆方向となる右に変える方向に作動するように設けられている直進装置。