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【発明の名称】 作業機の制御装置
【発明者】 【氏名】楫野 豊
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内

【氏名】石田 智之
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
【要約】 【課題】トラクタに連結した播種機のピッチング昇降制御。

【解決手段】トラクタ１の後部に播種機１３を連結し、播種機１３にトラクタ１のピッチング回動を検出する角速度センサ５０を設け、播種機１３の左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２を昇降調節可能に構成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車両の後部に播種機を連結し、該播種機に走行車両のピッチング回動を検出する角速度センサ５０及び作業部の昇降調節手段を設け、前記角速度センサ５０の検出情報に基づき作業部を是正昇降する作業部是正昇降手段を設けたことを特徴とする作業機の制御装置。
【請求項２】
走行車両の後部に播種機１３を連結し、該播種機１３の繰出部２２を繰出モータ２６により駆動可能に構成し、走行車両の旋回走行に関連して播種機１３を昇降させる旋回時播種機昇降手段及び播種機１３の繰出部２２を旋回前に停止し旋回後に駆動させる旋回時停止・駆動手段を設けたことを特徴とする作業機の制御装置。
【請求項３】
播種機１３の繰出部２２を旋回前に停止し旋回後に駆動させる旋回時停止・駆動手段における自動停止の後の再駆動タイミングを遅速に設定できるタイミング設定手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の作業機の制御装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタに連結した作業機の昇降制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来のトラクタに連結した作業機の昇降制御装置は、走行車両の後部に播種機を装着し、播種機に高さセンサと、作溝器を昇降するモータを設け、走行車両に作業部の高さを設定する高さ設定器と制御回路を着脱可能に設け、作溝器及び覆土ディスクを昇降制御可能に構成し、作業機後部に走行抵抗検知手段を設けて制御回路と接続し、走行抵抗検知手段からの検出値により覆土ディスクの高さを補正するように構成している。（例えば、特許文献１）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１８５１７号公報（第２−３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】
この発明は、走行車両の後部に連結した作業機に走行車両のピッチング回動を検出する角速度センサを設けて、播種機のピッチング回動による影響を検出し、播種機の作動部におけるピッチング回動を是正し、また、走行車両による播種作業の操作を容易化しようとするものである。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
このような技術的課題を解決するために、次のような技術的手段を講じた。
請求項１の発明は、走行車両の後部に播種機を連結し、該播種機に走行車両のピッチング回動を検出する角速度センサ５０及び作業部の昇降調節手段を設け、前記角速度センサ５０の検出情報に基づき作業部を是正昇降する作業部是正昇降手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明では、走行車両１が播種作業中にピッチング回動し、播種機１３の主フレーム１５が上下回動すると、角速度センサ５０の検出情報が制御部４８に入力され、制御部４８からピッチング回動を是正する作溝ディスク制御指令及び覆土ディスク制御指令が出され、作溝モータ２９及び覆土モータ３７が調節回転され、作業部である左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２が上下調節あるいは上方調節され圃場面から所定の深さに是正制御される。
【０００７】
請求項２の発明は、走行車両の後部に播種機１３を連結し、該播種機１３の繰出部２２を繰出モータ２６により駆動可能に構成し、走行車両の旋回走行に関連して播種機１３を昇降させる旋回時播種機昇降手段及び播種機１３の繰出部２２を旋回前に停止し旋回後に駆動させる旋回時停止・駆動手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明では、走行車両が旋回する際に、例えばリフト昇降レバー５１を最上昇操作位置に操作すると、レバーセンサ５２に検出されて制御部４８に入力され、制御部４８の指令により播種機１３の繰出部２２の回転が停止する。次いで、旋回終了後にリフト昇降レバー５１を下げ位置に操作すると、レバーセンサ５２に検出されて制御部４８に入力され、制御部４８からから指令が出されて、播種機１３の繰出部２２が下降し前回停止位置に到達すると、播種機１３の繰出部２２の回転が再開される。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載の発明に加えて、播種機１３の繰出部２２を旋回前に停止し旋回後に駆動させる旋回時停止・駆動手段における自動停止の後の再駆動タイミングを遅速に設定できるタイミング設定手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項２の発明に加えて、走行車両旋回時における播種機１３の繰出部２２を旋回前に自動的に停止したり旋回後に自動的に駆動するにあたり、繰出設定ダイヤル５３を調節することにより、繰出部２２の自動停止の後の再駆動のタイミングを遅速に調節することができる。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、走行車両が安定走行中は播種機１３の主フレーム１５は一定角度で安定しており、ピッチング方向の角速度はあまり変化しないので、昇降調節を回避しながら安定した播種作業を行い、また、走行車両がピッチング回動すると、播種機１３の比較的大きな回動を角速度センサ５０により検出し左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２を、所定深さに是正制御し播種精度を向上させることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、走行車両１の旋回時における播種機１３の繰出部２２の駆動停止操作を省略することができて、走行車両１の旋回操作が容易となる。
請求項３の発明は、繰出設定ダイヤル５３を調節することにより、繰出部２２の自動停止の後の再駆動のタイミングを遅速に調節し、旋回圃場に適した種子の繰出作業をすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施例の形態について説明する。
図１はこの発明を装備したトラクタと播種機の側面図を示し、図２はこの発明を装備した播種機の側面図を示す。
【００１４】
トラクタ１のボンネット２の後方に運転席３を配置し、ボンネット２内にはエンジン４やバッテリ５等を収納し、ボンネット２後部の操作コラム６上部にハンドル７を設け、ハンドル７の後方に運転席３を配置している。操作コラム６の上部に操作パネル７ａを設けている。
【００１５】
トラクタ１の機体後部には、上部リンク８及び下部リンク９，９を介してロータリ耕耘装置１０を連結し、リフトアーム１１，１１を上下回動させてリフトロッド１２，１２を介して上部リンク８及び下部リンク９，９を上下回動し、ロータリ耕耘装置１０を昇降させる構成である。
【００１６】
次に、ロータリ耕耘装置１０の機体後部に連結して播種機１３について説明する。図２に示すように、ロータリ耕耘装置１０のリヤーヒッチ１４の後部に、播種機１３の主フレーム１５前端部を上下回動自在にピン１６連結し、リヤーヒッチ１４の後部下方にはストッパ１７を設けて、播種機１３の下方への回動が所定下降位置で停止されるように構成している。
【００１７】
前記主フレーム１５の前部にはチエンケース１８が上下回動自在に軸支されていて、チエンケース１８の下端部に接地輪１９を軸支し、主フレーム１５とチエンケース１８との間にバネ２０を介装して、チエンケース１８を下方に向けて押圧付勢し、接地輪１９が圃場面に接地するように構成している。また、該チエンケース１８の上部には速度センサ２１を設けている。
【００１８】
主フレーム１５の中途部には播種機１３が設けられている。この播種機１３は、繰出部２２、繰出部２２の上方に設けたホッパ２３、繰出部２２の下部に接続している播種ホース２３により構成されていて、播種ホース２３の下端部を前方に配設した左・右作溝ディスク２５，２５間に臨ませている。繰出部２２の繰出ロールは繰出モータ２６により駆動される。また、ホッパ２３内には種子検出センサ２７を設けている。
【００１９】
播種機１３の前方には作溝パイプ２８が縦方向に設けられていて、作溝パイプ２８には作溝モータ２９により伸縮調節できる作溝調節パイプ３０が挿入支持されていて、作溝調節パイプ３０の下端部に前記左・右作溝ディスク２５，２５を取り付け、作溝モータ２９の正逆回転により左・右作溝ディスク２５，２５を昇降調節するように構成している。また、前記主フレーム１５の前側部に地上からの高さを検出できる例えば超音波式の高さセンサ３１を設けている。
【００２０】
また、前記左・右作溝ディスク２５，２５の後方に覆土ディスク３２を配置している。この覆土ディスク３２は上下回動自在の覆土アーム３３の下端部に軸支されていて、覆土アーム３３の中途部にロッド３４の下端部をピン連結し、ロッド３４の上端部を主フレーム１５に軸支した支持体３５に摺動自在に挿通支持し、ロッド３４の上端部にスプリング３６の一端を取り付けてロッド３４を下方に押圧付勢し、スプリング３６の他端を支持体３５に取り付けた覆土モータ３７により上下に調節しスプリング３６を強弱に調節できるように構成している。
【００２１】
主フレーム１５の播種機１３後方には鎮圧フレーム３８を取り付け、鎮圧フレーム３８の下方に鎮圧輪３９を回転自在に支持している。また、主フレーム１５の後端部には検地ロッド４０の上端部を軸支している。そして、主フレーム１５の検地ロッド４０前方にはコマ体４１を左右方向のピン回りに上下回動自在に支持し、このコマ体４１に摺動自在に支持ロッド４２を挿入支持し、支持ロッド４２のコマ体４１の上下両側にバネ４３，４３を介装して支持ロッド４２を所定上下位置で支持し、支持ロッド４２の下端部を検地ロッド４０の中途部にピン連結している。前記検地ロッド４０の回動基部には検地角度センサ４４を取り付けている。
【００２２】
次に播種機１３の制御装置について説明する。
制御部４８の入力側には、入力インターフェイスを介して速度センサ２１、種子検出センサ２７、高さセンサ３１、検地ロッド４０の枢支部に設けている検地角度センサ４４、播種ホース２３内に設けられている例えば圧電式の種子落下センサ４５、角速度センサ５０、レバーセンサ５２、リフトアーム１１，１１の昇降回動を検出するリフト回動センサ５５、繰出設定ダイヤル５３、電源スイッチ４６、切替スイッチ４７、解除スイッチ５４が接続されている。
【００２３】
また、制御部４８の出力側には、出力インターフェイスを経由して繰出モータ２６、作溝モータ２９、覆土モータ３７、７セグメントＬＥＤからなる表示部４９が接続されている。
しかして、速度センサ２１の検出情報が制御部４８に入力されると、制御部４８で接地輪１９の走行速度が算出され、設定走行速度に合わせて繰出モータ２６を駆動し繰出部２２から播種する。また、高さセンサ３１の検出高さ情報が制御部４８に入力されると、制御部４８から作溝高さ調節指令が出され、左・右作溝ディスク２５，２５が表土から設定深さになるように作溝モータ２９により調節され、また、覆土高さ調節指令が出され覆土ディスク３９が所定深さになるように調節される。
【００２４】
また、検地角度センサ４４により検地ロッド４０の傾斜角度を検出し、検地ロッド４０の先端の地中への侵入深さにより圃場面の硬軟を検出する。次いで、検出した圃場の硬軟度に基づき制御部４８から制御指令を出し、左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３９を設定深さになるように調節する。また、種子検出センサ２７によりホッパ２３内の種子の残量を検出し、所定残量以下になると警報を発し、また、種子落下センサ４５により播種粒数を検出し、播種粒数が検出されないと警報を発する。
【００２５】
次に、トラクタ１が凹凸部を走行しピッチング回動したときの播種機１３の制御について説明する。
播種機１３側の主フレーム１５の軸支部には、ピッチング回動の角速度を検出する角速度センサ５０を設け、制御部４８の入力側に接続している。しかして、角速度センサ５０の検出情報に基づき左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２のピッチング制御をするように構成している。
【００２６】
走行車両であるトラクタ１がピッチング回動した場合には、ロータリ耕耘装置１０及び播種機１３はその影響を受け、左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２が深くなり過ぎたり、あるいは、浅くなるという不具合が発生する。
【００２７】
ロータリ耕耘装置１０が安定作業姿勢にある時は、ロータリ耕耘装置１０のリヤーヒッチ１４と播種機１３の主フレーム１５は一定角度で安定しており、ピッチング方向の角速度はあまり発生しない。しかし、トラクタ１がピッチング回動し、播種機１３の主フレーム１５が上下回動すると、角速度センサ５０の検出情報が制御部４８に入力され、制御部４８からピッチング回動を是正する作溝ディスク制御指令及び覆土ディスク制御指令が出され、作溝モータ２９及び覆土モータ３７が調節回転され、左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２が上下調節され圃場面から所定の深さに制御される。
【００２８】
次に、播種機１３の他の制御例について説明する。
検地ロッド４０が頻繁に上下回動し検地角度センサ４４の検出値が安定しない場合には、圃場の硬軟度を検出する検地角度センサ４４の検出情報を無視して左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２の上下調節制御を中止したり、あるいは、左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２の上下調節感度を鈍くするように制御してもよい。このように制御することにより、播種機１３の主フレーム１５の回動による検地角度センサ４４の検出偏りを防ぎ安定した圃場の硬軟度を検出し左・右作溝ディスク２５，２５及び覆土ディスク３２の制御を安定させることができる。
【００２９】
次に、播種機１３の他の制御について説明する。
播種作業中にトラクタ１が旋回する際には、リフト昇降レバー５１を最上昇操作位置に操作して播種機１３を上昇し、ハンドル７を操作してトラクタ１を旋回させ、次いで、旋回が終了すると、リフト昇降レバー５１を下降操作位置に操作して播種機１３の播種作業を再開する。
【００３０】
そのトラクタ旋回の際には、リフト昇降レバー５１の最上昇操作位置へ操作しリフトアーム１１，１１により播種機１３が上昇すると、レバーセンサ５２の検出値が制御部４８に入力され、制御部４８からの指令により播種機１３の繰出部２２の回転が停止する。次いで、旋回終了後にリフト昇降レバー５１の下げ位置へ操作し播種機１３が下降すると、レバーセンサ５２の検出値が制御部４８に入力され、制御部４８からの指令により、播種機１３が下降し前回のリフト昇降レバー５１の最上昇操作位置への操作時の高さまで下降すると、播種機１３の繰出部２２の駆動が再開するように制御する。
【００３１】
従って、トラクタ１の旋回時の播種機１３の駆動停止操作を省略できて、トラクタ１の旋回操作が容易となる。
なお、トラクタ１の旋回に関連して播種機１３の繰出部２２を停止したりあるいは駆動を再開するものであればよく、リフト昇降レバー５１に代えて、リフトアーム１１，１１の回動検出、ハンドル７の旋回操作検出、後輪の左・右ブレーキの片側作動検出等に関連して播種機１３の繰出部２２を停止／駆動するように構成してもよい。
【００３２】
また、トラクタ旋回時に播種機１３の繰出部２２を旋回前に自動的に停止したり旋回後に自動的に駆動を再開するにあたり、繰出設定ダイヤル５３を設けておき、自動停止の後の再駆動のタイミングを調節設定できるように構成してもよい。しかして、例えば、繰出設定ダイヤル５３を調節することにより、前回の最上昇操作位置への操作時の高さで繰出部２２を駆動したり、あるいは、前回の最上昇操作位置への操作時の高さに下降して２秒経過後に繰出部２２を駆動するように調節するものである。
【００３３】
また、トラクタ旋回時に播種機１３の繰出部２２を旋回前に自動的に停止したり旋回後に駆動を再開するように構成すると共に、自動停止後の再開作動タイミングを設定するにあたり、解除スイッチ５４を設けておき、自動停止中に解除スイッチ５４を押すと、次回の旋回後の繰出部２２の駆動再開タイミングを所定時間早めるようにしてもよい。このように構成すると、作業条件に適した播種作業をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタ及び播種機の全体側面図
【図２】播種機の平面図
【図３】制御ブロック図
【符号の説明】
１ トラクタ（走行車両）
１３ 播種機（作業機）
１６ 繰出モータ
２２ 繰出部
２５ 左・右作溝ディスク
２９ 作溝モータ
３２ 覆土ディスク
３７ 覆土モータ
４８ 制御部
５０ 角速度センサ
５１ リフト昇降レバー
５２ レバーセンサ
５３ 繰出設定ダイヤル（タイミング設定手段）
【出願人】 【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
【住所又は居所】愛媛県松山市馬木町７００番地
【出願日】 平成１４年１２月２５日（２００２．１２．２５）
【代理人】
【公開番号】 特開２００４−２０１５７９（Ｐ２００４−２０１５７９Ａ）
【公開日】 平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願番号】 特願２００２−３７４６１４（Ｐ２００２−３７４６１４）