【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、畑地や水田で管理作業を行なう乗用管理機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、乗用管理機の前部に防除ブームを装着して防除作業をするものが知られている。このような従来の乗用管理機では、通常、機体前部に設けた前後方向に沿う回動軸に防除ブームを揺動自在に支持すると共に、防除ブームとこれを支持する本機側先端部分との間には２本のバランススプリングを介装して、防除ブームが常に水平姿勢となるように付勢する方式が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来装置の場合、機体の走行中の振動や地面の凹凸変化に対しては前述のバランススプリングが作用して防除ブームの急激な姿勢変化を吸収して防除ブームを所期の水平姿勢に維持することができたが、ブームの長さが例えば１５ｍというように長くなり、センターブームの左右に取り付けられたサイドブームの先端がスライド調節式になると左右のバランスが大きく崩れ易く、左右のサイドブームの長さを変えて作業を行うときには、サイドブームが伸長している側へブーム全体が傾き、このため、反対側のブームは地面から離れ、伸長している側は地面に接近することになって作物に対する散布密度が左右で異なり均一散布ができないという問題点が生じた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記問題点に鑑みて提案するものであり、次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１の発明では、走行車体１の左右傾斜姿勢を検出する傾斜センサ４５と、走行車体１前部に装着される作業機２２，２３の傾斜姿勢を設定する傾斜設定器５８とを走行車体１側に設け、更に走行車体１から前方へ向けて延設された昇降リンク機構１０の前部に取付枠１２を設け、この取付枠１２の上下には左右方向に延設されたアーム１８を回動させる上部回動軸１４と防除ブーム２２，２３を回動させる下部回動軸１５を夫々設け、前記アーム１８と防除ブーム２２，２３とをバランススプリング３１，３２で連結させると共に、前記アーム１８と取付枠１２との間には前記ブーム２２，２３の回動角度を変更するアクチュエータ２０を設け、前記防除ブーム２２，２３が前記傾斜設定器５８で設定した姿勢に維持されるように制御してなる作業機の姿勢制御装置の構成とした。
【０００５】
請求項２の発明は、前記バランススプリング３１，３２はアーム１８の左右両端部に夫々設けられ、片側のバランススプリング３１，３２はアーム１８の取付部を境にして上下に２分割されていることを特徴とする請求項１記載の作業機の姿勢制御装置とした。
【０００６】
請求項３の発明は、前記傾斜センサ４５が走行車体１の運転席横側方に設けられ、走行車体１に対する防除ブーム２２，２３の相対的角度差を検出するセンサが前記下部回動軸１５の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の作業機の姿勢制御装置の構成とした。
【０００７】
上記構成による作用は次の通りである。
本機が傾くと昇降リンク１０に支持された防除ブーム２２，２３も同じ方向に傾こうとするが、このような場合にはアクチュエータ２０の自動制御による伸縮作用によりブーム２２，２３は所期の水平姿勢若しくは傾斜設定器５８で設定された傾斜姿勢に維持される。
【０００８】
この場合、アクチュエータ２０によって直接ブーム２２，２３を作動させるのではなく、バランススプリング３１，３２を介して防除ブーム２２，２３の傾斜姿勢を修正するものであるから、本機の振動や地面から受ける小さな凹凸変化はバランススプリング３１，３２によって吸収され、大きな地面のうねりや大きな地面の凹凸変化のみアクチュエータ２０によって姿勢制御されるので制御の安定化が図れ、防除ブーム２２，２３が回動軸廻りに小刻みに揺動する所謂ハンチング現象が生じることがない。
【０００９】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１は主として畑や水田の中でカルチ作業や防除作業を行う乗用管理機である。この乗用管理機は同径の前輪２と後輪３を備え、機体の前部にエンジン４を搭載している。エンジン４はボンネット５で覆われ、ボンネット５の左右両側部にはマスト７，７が立設され、このマスト７，７には上部リンク８と下部リンク９とからなる昇降リンク１０が枢着されている。上部リンク８と下部リンク９とは長さが略等しく、従って、昇降リンク１０は側面から見ると平行四辺形を構成する。昇降リンク１０はボンネット５の外側方に設けた左右一対の電動シリンダ１１，１１により昇降される。
【００１０】
これら昇降リンク１０の前部には後述する防除ブーム２２，２３を取付けるための取付枠１２が連結される。この取付枠１２は正面から見ると矩形状をなし、取付枠１２の上部中央と下部中央の２ヵ所に前後方向に沿う回動軸１４，１５が設けられている。
【００１１】
上部回動軸１４には正面から見ると水平状のアーム１８が枢支され、このアーム１８上部の突部１８ａと昇降リンク１０の片側前端との間には油圧で動くアクチュエータ２０が取り付けられている（このアクチュエータ２０は油圧でなく電動式でもよい）。
【００１２】
アクチュエータ２０のピストンロッド２０ａが伸縮することにより前記アーム１８が上部回動軸１４廻りに回動する。
また、下部回動軸１５にはセンター防除ブーム２２が回動自在に枢着され、その左右にはサイド防除ブーム２３，２３が上下方向のピン２４，２４を中心として回動自在に枢着されている。
【００１３】
なお、この実施例ではセンター防除ブーム２２は図３、図６に示すように前後に適当間隔をあけて２本配設されており、前側のセンター防除ブーム２２Ｆには散布ノズル２６…を取付け、後側のセンター防除ブーム２２Ｒには散布ノズル２６…を設けないで左右のサイド防除ブーム２３，２３を支持するだけの構成としている。そして、サイド防除ブーム２３，２３にはその長手方向に沿って複数個の散布ノズル２６…を設けている。
【００１４】
通常の薬液散布作業においては、中央のセンター防除ブーム２２Ｆにサイド防除ブーム２３，２３を左右に広げた状態で夫々の散布ノズル２６…から防除タンク２８内の薬液を散布するようにしている。
そして、前記アーム１８の左右両端部には外側が開放された平面視コ字型の受枠２７，２７が固着され、この受枠２７，２７に上下方向の通孔２９ａを有する駒２９を前後方向に沿うピン２５にて枢支し、この駒２９にロッド３０，３０を挿通すると共に、駒２９を挟んでロッド３０，３０の上下に２個のバランススプリング３１，３２を介装し、これらのスプリング３１，３２の上下には円形のカラー３３，３３を介装し、上側のカラー３３をボルト３４で固定するように構成している。
【００１５】
ロッド３０の下端部はセンター防除ブーム２２の上部に取り付けた三角プレート３６にピン３５にて枢着され、アーム１８がアクチュエータ２０によって上部回動軸１４廻りに揺動操作されるとこれらのバランススプリング３１，３２を介してセンター防除ブーム２２が上下方向に所定範囲内だけ回動するように構成している。
【００１６】
このような構成において、例えば、アクチュエータ２０のピストンロッド２０ａが伸長すると正面から見て右側のバランススプリングのうち、下側のスプリング３２が圧縮され、このとき同時に左側バランススプリングのうち、上側のスプリング３１が圧縮されるように構成している。
【００１７】
即ち、アクチュエータ２０のピストンロッド２０ａが伸縮すると左右の分割されたバランススプリングが互いに圧縮作用を受け二重にスプリングの弾性力が効くように構成している。
従来はバランススプリングがアームの片側に夫々１本ずつであったから、アクチュエータ２０が作動したときに片側のスプリングしか有効に働かなかったが、この発明ではバランススプリングを上下に２分割する構成を採用したので、アクチュエータ２０が伸縮してアーム１８が傾いたときに左右のバランススプリングが同時に働く特徴があり、このため、バランススプリング３１，３２を小さなものにすることができると共に防除ブーム２２，２３が走行中に不必要に揺動するのを押さえることができる。
【００１８】
バランススプリング３１，３２は着脱交換が可能であり、ブームの長さ、重量等に応じて適宜最適なスプリング荷重のものを選択して取り付けることができる。なお、バランススプリング３１，３２のうえにカラーやスペーサを重ねてスプリング荷重を変えるようにしても良い。
【００１９】
また、後側のセンター防除ブーム２２Ｒの回動軸１５近傍であってこの後側のセンター防除ブーム２２Ｒ上には図６に示すようにプレート３８を介してポテンショメータ３７を取り付け、このポテンショメータ３７の軸芯を回動させる二股アーム３７ａを上方へ向けて突設している。この二股アーム３７ａの中に取付枠１２側から前方へ向けて突設したピン３９を遊嵌させ、センター防除ブーム２２の左右揺動量を検出するようにしている。センター防除ブーム２２はアクチュエータ２０によって作動させられる構成のため、前記ポテンショメータ３２はセンター防除ブーム２２の左右揺動量だけでなくアクチュエータ２０の伸縮量をも検出することになる。
【００２０】
前記取付枠１２側からはさらに側面視Ｌ字型のプレート４０が固着され、このプレート４０前面にセンター防除ブーム２２の最大揺動角を検出するポテンショメータ４１を取り付けている。上部回動軸１４廻りに回動するアーム１８からピン４３が突設され、このピン４３はポテンショメータ４１の二股アーム４４内に遊嵌されている。
【００２１】
アクチュエータ２０が伸縮するとアーム１８が上部回動軸１４廻りに揺動し、防除ブーム２２，２３全体を左右に揺動させるが、その揺動量が許容される角度を越えようとするとこのポテンショメータ４１がそれを検出し、アクチュエータ２０の作動を停止させる。これにより、バランススプリング自体の破損や機器の損傷等を防止している。
【００２２】
また、本機自体の左右傾斜角度を検出する傾斜センサ４５は座席４６横に設けられている。この傾斜センサ４６は昇降リンクの上部でもよいが、座席４６横のように機体の中心に近く振動が少ない場所の方が誤作動を起こさない点からも望ましい。図１及び図２においては、機体中心からのオフセット量を示すために傾斜センサ４５を仮想線で記載している。４２，４２は前後方向に沿って走る２本の機体フレームである。
【００２３】
符号４７，４７はサイド防除ブーム２３，２３を回動させる電動式の開閉シリンダ、符号４８，４８はサイド防除ブーム２３，２３を上昇あるいは下降させる電動式の上下動シリンダである。左右に張出したサイド防除ブーム２３，２３を収納させるときには、座席４６横に設けた左右いずれかの閉スイッチ４９，４９を押すと操作した側の開閉シリンダ４７が縮小してサイド防除ブーム２３が機体内方に引き寄せられる。そして左右いずれかの上げスイッチ５０を押すと押した側の上下動シリンダ４８が縮小してサイド防除ブーム２３を引き上げる。これらの操作スイッチ４９、５０は左右独立して設けられるものであり、左右いずれかのサイド防除ブーム２３を収納させることができるものである。
【００２４】
一方、収納状態にあるサイド防除ブーム２３，２３を作業姿勢に張出させるときには上記操作とは逆の操作を行なうものである。即ち、サイド防除ブーム２３，２３を張出させるように開閉シリンダ４７，４７の開スイッチ５１，５１を押し、更に上下動シリンダ４８，４８を下方に回動させる下げスイッチ５２，５２を操作する。
【００２５】
なお、この実施例では左右の上げスイッチ５０と左右の下げスイッチ５２はジョイスティックのような十字レバーで操作されるように構成している。
図７は制御回路図である。
座席４６の右横に設けた操作ボックス５５には、水平切換スイッチ５７と傾き調整ダイヤル５８と手動スイッチ５９が設けられている。
【００２６】
水平切換スイッチ５７は、傾斜制御のモードを設定するもので、「手動位置」と「平行位置」と「水平位置」の３位置の設定が可能である。「手動位置」にするとポテンショメータ３７，４１や傾斜センサ４５からの信号は無視され、作業者が手動スイッチ５９を押したときだけアクチュエータ２０に対する傾斜調節信号が出されるように構成している。この手動スイッチ５９を右下げ方向に倒すとアクチュエータ２０のピストンロッド２０ａは縮小し、反対に左下げ方向に操作するとアクチュエータ２０のピストンロッド２０ａは伸長してブーム全体２３を左側が下方となるように押し下げる。
【００２７】
水平切換スイッチ５７を「平行位置」に設定すると本機と作業機である防除ブームとは常に同じ平行関係（本機が水平姿勢にあるときにブームも水平姿勢となる関係）を維持した状態になる。この平行モードの場合、本機が右に傾くとブームも右に同じ角度だけ傾くように制御が働く。一方、水平切換スイッチ５７を「水平位置」に設定すると本機が地面の凹部に入り込んだり凸部に乗り上げて本機が左右に傾いても防除ブーム２２，２３全体は常に水平姿勢に制御されるものである。
【００２８】
傾き調整ダイヤル５８は防除ブーム２２，２３の左右ローリング量を設定するものであり、防除ブーム２２，２３を水平姿勢に維持したい場合はこの傾き調整ダイヤル５８を「水平」位置に設定しておく。「水平」位置から右に回すほど傾き調整は右下げ姿勢となり、反対に左に回すと左下がりの姿勢が設定される。
【００２９】
前述の水平切換スイッチ５７、傾き調整ダイヤル５８、手動スイッチ５９は本機に搭載した本機コントローラ６０に接続されており、本機コントローラ６０側からの指令によって前記アクチュエータ２０が制御される。
本機コントローラ６０は作業機である防除ブーム２２，２３の左右傾斜制御だけでなく、前輪２と後輪３の操舵を制御する機能を有している。
【００３０】
６２は操舵モード切換スイッチであり、この操舵モード切換スイッチ６２を適宜切換えることにより、前輪２のみが操舵される前輪操舵モード、前輪２と後輪３が逆方向に切れる前後輪逆位相操舵モード、後輪３のみが操舵される後輪操舵モードに切換えることができる。自動モード位置にセットすると、作業機の上昇時には前後輪逆位相操舵モードになり、作業機を下降させると前輪操舵モードに移行する自動操舵モードが選択される。
【００３１】
また、この実施例では、本機コントローラ６０とは別に薬液散布制御を司る防除コントローラ７０が座席４６横の防除パネル部分に設けられている。
この防除コントローラ７０により、薬液散布量、圧力、流量が制御される。
また、この実施態様では、本機コントローラ６０と防除コントローラ７０とはハーネス７２を介して接続されるが、前記防除コントローラ７０側にはブーム制御用の各スイッチが接続される構成としている。
【００３２】
即ち、防除ブーム２２，２３全体を昇降させる電動シリンダ１１，１１操作用のブーム昇降スイッチ７４と、前述のブーム開閉用のスイッチ４９，５１と、サイドブーム上下用のスイッチ５０，５２は防除コントローラ７０側に接続されている。
【００３３】
防除コントローラ７０には、この他に前述の水平切換スイッチ５７、傾き調整ダイヤル５８、手動スイッチ５９と共に傾斜センサ４５と角速度センサ７８が接続される。
上述のような構成において、水平切換スイッチ５７を「水平位置」に設定して防除ブーム２２，２３を常に水平姿勢を維持させるように制御させる場合、走行車体の傾きは座席４６横に設けた傾斜センサ４５によって検出される。
【００３４】
作業中に後輪３が凹部に落ちたり、凸部に乗り上げると走行車体は左右に傾くため傾斜センサ４５がその傾斜を検知することになる。
この傾きを修正する方向に油圧アクチュエータ２０のピストンロッド２０ａが伸縮して防除ブーム２２，２３の姿勢をこれが水平になるように修正する。
【００３５】
この場合、本機に対する防除ブーム２２，２３の相対的傾きはポテンショメータ３７で検出されるため、防除ブーム２２，２３を常に水平に制御することができるものである。
水平切換スイッチ５７を「水平位置」に設定した状態で傾き調整ダイヤル５８を水平位置（０点）から左右いずれかの方向に回動すると、ブームは右下がりの状態、若しくは左下がりの状態に設定されることになり、その設定された角度を基準としてローリング制御が続行される。
【００３６】
従って、傾き調整ダイヤル５８を握って右下がり３度の状態に設定すれば、走行車体が左右方向に如何に傾いても防除ブーム２２，２３は常に右下がり３度の傾き姿勢を維持することができる。
この自動制御中にあって、走行車体の姿勢変化が急激な場合には、角速度センサ７８がその動きを検出し、傾いた方向とは逆の方向に所定の制御出力を出すようにしている。その後、傾斜センサ４５の検出値を参照して傾斜の度合いに応じた制御出力を出し、防除ブーム２２，２３の傾きを修正するようにしている。このように傾斜センサ４５の検出値を用いないで角速度センサ７８を用いるのは制御の遅れを回避するためである。急激な変化があったときに角速度センサ７８の変化の方向と大きさを見て一度反対出力を出すことによって油圧応答の遅れを修正する。
【００３７】
また、水平切換スイッチ５７を「平行位置」に設定した状態で作業を行うと、走行車体と防除ブーム２２，２３とは常に平行な関係を維持しながら制御され、車体が左に傾くと防除ブーム２２，２３も同じ位置関係を維持したまま傾く。
この場合、走行車体に対する防除ブーム２２，２３の相対的な位置関係はポテンショメータ３７によって検出されており、防除ブーム２２，２３は図２に示すように左右のバランススプリング３１，３２がほとんど効かないフリーに近い状態で制御される。
【００３８】
水平切換スイッチ５７を「手動位置」にすると、防除ブーム２２，２３の左右傾斜制御は全く働かず、手動スイッチ５９による操作だけが有効になる。手動スイッチ５９を右下げ方向、または左下げ方向に操作することによってブームを任意の傾斜姿勢に維持することができる。
【００３９】
自動制御中において、防除ブーム２２，２３が許容されたローリング角度を越えて揺動しようとすると、ポテンショメータ４１がそれを検出することになり、油圧アクチュエータ２０の作動を停止させる。
最大揺動角度の検出はこの実施例のようにポテンショメータ４１で検出する方式のほか、リミットスイッチで検出する方式を採用してもよく、何もこの実施例に限定されるものではない。
【００４０】
次に作用を説明する。
上記構成の乗用管理機１を用いて水田で薬液散布作業を行なうときには、水平切換スイッチ５７を「平行位置」に設定する。この設定で乗用管理機１を前進させると本機と防除ブーム２２，２３とは常に平行な位置関係を保ち、本機が左右いずれかの方向に傾くとブーム２２，２３も同じ位置関係を保ったまま本機の動きに追従する。この状態でノズル２６…から薬液が稲等に対して散布される。
【００４１】
同じ水田でも凹凸の多い場所では設定モードを「水平位置」に設定する。このモードでは本機の左右傾斜姿勢変化を傾斜センサ４５が検出するが、その傾き変化相当分だけアクチュエータ２０を伸縮させることで防除ブーム２２，２３を水平姿勢に制御することができる。この場合はポテンショメータ３７で防除ブーム２２，２３の揺動量を検出する。
【００４２】
等高線に沿って薬液散布作業を行なう場合も同様であり、ブーム２２，２３を水平姿勢に制御する場合は「水平位置」に設定し、本機平行で使用する場合は「平行位置」に設定する。等高線においてブーム２２，２３を多少傾けて使用することがあるが、このような場合には傾き調整ダイヤル５８を「水平」から右または左に回してブーム２２，２３を右下げ若しくは左下げの状態にして使用する。
【００４３】
上記構成においては傾斜センサ４５を機体中心に近い座席４６の横に設けたので振動や旋回時に生じる遠心力の影響等を受け難く、従って、検出精度がよく、防除ブーム２２，２３を適確に制御できるものである。
更に本実施態様の構成に基づく特徴としては次のような点が挙げられる。
【００４４】
即ち、防除ブーム２２，２３の揺動角を検出するポテンショメータ３７とその最大揺動角を検出するポテンショメータ４１とが左右方向の機体中心にあり、しかもこれらが上下方向に接近した状態で設けられているので配線を短くしてコンパクトに設計ができるほか、機器の点検、整備等も容易に行える。
【００４５】
なお、図８は油圧アクチュエータ２０の取付位置を左右振り替えた場合の図面である。ここで説明した乗用管理機１は正面から見て左側にマフラーのテールパイプがあり、そのテールパイプの排出口８８から排気ガスが前方に向かって噴出される結果、油圧アクチュエータ２０やセンター防除ブーム２２上に置いた水平バルブ９０等に掛かり、これらを汚してしまう恐れがある。
【００４６】
このようなことがないように、テールパイプの排出口８８とは反対側に油圧アクチュエータ２０を配設している。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、前記の如く構成したので、以下の効果を奏する。
即ち、請求項１記載の発明では、走行車体１の左右傾斜姿勢を検出する傾斜センサ４５と、走行車体１前部に装着される作業機２２，２３の傾斜姿勢を設定する傾斜設定器５８とを走行車体１側に設け、更に走行車体１から前方へ向けて延設された昇降リンク機構１０の前部に取付枠１２を設け、この取付枠１２の上下には左右方向に延設されたアーム１８を回動させる上部回動軸１４と防除ブーム２２，２３を回動させる下部回動軸１５を夫々設け、前記アーム１８と防除ブーム２２，２３とをバランススプリング３１，３２で連結させると共に、前記アーム１８と取付枠１２との間には前記ブーム２２，２３の回動角度を変更するアクチュエータ２０を設け、前記防除ブーム２２，２３が前記傾斜設定器５８で設定した姿勢に維持されるように制御してなる作業機の姿勢制御装置としたので、左右のバランススプリングで作業中のブーム２２，２３の振れを抑えながらも防除ブームを常時適正な姿勢に維持できる。
【００４８】
請求項２の発明は、前記バランススプリング３１，３２はアーム１８の左右両端部に夫々設けられ、片側のバランススプリング３１，３２はアームの取付部を境にして上下に２分割されていることを特徴とする請求項１記載の作業機の姿勢制御装置としたので、バランススプリング３１，３２が左右で同時に作用することになって、機体の振動等による防除ブーム２２，２３の揺れを防止できる。
【００４９】
請求項３の発明は、前記傾斜センサ４５が走行車体１の運転席横側方に設けられ、走行車体１に対する防除ブーム２２，２３の相対的角度差を検出するセンサ３７が前記下部回動軸１５の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の作業機の姿勢制御装置としたので、旋回時の遠心力の影響等を受け難く、長尺のブームであってもこれが激しく揺動するようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用管理機の正面図である。
【図２】要部の拡大正面図である。
【図３】乗用管理機の平面図である。
【図４】要部の拡大平面図である。
【図５】要部の側面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】制御ブロック図である。
【図８】油圧アクチュエータの位置を変更した乗用管理機の正面図である。
【符号の説明】
１ 乗用管理機
２ 前輪
３ 後輪
４ エンジン
５ ボンネット
１０ 昇降リンク
１１ 電動シリンダー
１２ 取付枠
１４ 上部回動軸
１５ 下部回動軸
１８ アーム
２０ アクチュエータ
２２ センター防除ブーム
２３ サイド防除ブーム
３１ バランススプリング
３２ バランススプリング
４５ 傾斜センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a passenger management machine that performs management work in a field or a paddy field.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an apparatus for performing a control operation by attaching a control boom to a front portion of a passenger management machine. In such a conventional passenger management machine, usually, the control boom is swingably supported on a rotating shaft provided in the front part of the fuselage along the front-rear direction, and the control boom and the front end portion of the machine side supporting the control boom are provided. In general, two balance springs are interposed therebetween to urge the control boom so that it is always in a horizontal posture.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of such a conventional device, the balance spring described above acts on vibrations during running of the airframe and changes in unevenness on the ground, thereby absorbing a sudden change in the posture of the control boom and bringing the control boom to the expected position. Although it was possible to maintain a horizontal posture, the length of the boom became longer, for example, 15 m, and the balance of the left and right easily collapsed when the tip of the side boom attached to the left and right of the center boom became a slide adjustment type, When changing the length of the left and right side booms, the entire boom tilts to the side where the side boom is extended, so the opposite boom is off the ground and the extended side is closer to the ground As a result, there is a problem in that the application density to the crop differs between left and right and uniform application cannot be performed.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in view of the above problems, and has taken the following technical measures.
That is, according to the first aspect of the present invention, the inclination sensor 45 for detecting the left and right inclination posture of the traveling vehicle body 1 and the inclination setting device 58 for setting the inclination posture of the working machines 22 and 23 mounted on the front part of the traveling vehicle body 1 are provided. An attachment frame 12 is provided at the front of a lifting link mechanism 10 provided on the traveling vehicle body 1 and further extending forward from the traveling vehicle body 1. Arms extending in the left-right direction above and below the attachment frame 12. An upper rotating shaft 14 for rotating the arm 18 and a lower rotating shaft 15 for rotating the control booms 22 and 23 are provided, respectively, and the arm 18 and the control booms 22 and 23 are connected by balance springs 31 and 32. An actuator 20 for changing the rotation angle of the booms 22 and 23 is provided between the arm 18 and the mounting frame 12, so that the control booms 22 and 23 are maintained in the posture set by the tilt setting device 58. Was the configuration of the attitude control system of control was formed by the working machine.
[0005]
According to a second aspect of the present invention, the balance springs 31 and 32 are provided on both right and left ends of the arm 18, respectively, and the balance springs 31 and 32 on one side are vertically divided into two parts with the mounting part of the arm 18 as a boundary. A posture control device for a working machine according to claim 1, wherein:
[0006]
The invention according to claim 3 is characterized in that the inclination sensor 45 is provided on the side of the driver's seat of the traveling vehicle body 1, and a sensor for detecting a relative angle difference between the control booms 22 and 23 with respect to the traveling vehicle body 1 is provided on the lower rotation shaft 15. The work implement attitude control device according to claim 1 or 2, wherein the work implement attitude control device is provided in the vicinity of the work machine.
[0007]
The operation of the above configuration is as follows.
When the machine tilts, the control booms 22 and 23 supported by the elevating link 10 also tilt in the same direction, but in such a case, the booms 22 and 23 are intended to be expanded and contracted by the automatic control of the actuator 20. The horizontal posture or the inclination posture set by the inclination setting device 58 is maintained.
[0008]
In this case, the tilting posture of the control booms 22 and 23 is corrected via the balance springs 31 and 32, instead of directly operating the booms 22 and 23 by the actuator 20, so that the vibrations of the machine and the ground are received. The small unevenness change is absorbed by the balance springs 31 and 32, and only the undulation of the large ground and the unevenness change of the large ground are controlled in attitude by the actuator 20, so that the control can be stabilized, and the control booms 22 and 23 rotate around the rotation axis. The so-called hunting phenomenon that swings little by little does not occur.
[0009]
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, from a configuration point of view, reference numeral 1 is a passenger management machine that mainly performs cultivation work and pest control work in a field or a paddy field. This passenger management machine includes a front wheel 2 and a rear wheel 3 having the same diameter, and an engine 4 mounted on a front portion of the body. The engine 4 is covered with a bonnet 5, and masts 7, 7 are erected on both right and left sides of the bonnet 5, and an elevating link 10 including an upper link 8 and a lower link 9 is pivotally attached to the masts 7, 7. ing. The upper link 8 and the lower link 9 are substantially equal in length, so that the lifting link 10 forms a parallelogram when viewed from the side. The lifting link 10 is raised and lowered by a pair of left and right electric cylinders 11 provided outside the hood 5.
[0010]
A mounting frame 12 for mounting control booms 22 and 23 to be described later is connected to the front portions of the lifting links 10. The mounting frame 12 has a rectangular shape when viewed from the front, and pivot shafts 14 and 15 extending in the front-rear direction are provided at two places at the upper center and the lower center of the mounting frame 12.
[0011]
When viewed from the front, a horizontal arm 18 is pivotally supported on the upper rotation shaft 14, and an actuator 20 which is hydraulically mounted is mounted between the protrusion 18 a on the upper portion of the arm 18 and one front end of the lifting link 10. (This actuator 20 may be electric instead of hydraulic).
[0012]
When the piston rod 20a of the actuator 20 expands and contracts, the arm 18 rotates around the upper rotation shaft 14.
A center control boom 22 is pivotally connected to the lower rotary shaft 15, and side control booms 23, 23 are rotatably mounted on the left and right sides around vertical pins 24, 24. ing.
[0013]
In this embodiment, two center control booms 22 are disposed at appropriate intervals in front and rear as shown in FIGS. 3 and 6, and spray nozzles 26 are attached to the front center control boom 22F. The rear center control boom 22R is configured to only support the left and right side control booms 23 without providing the spray nozzles 26. The side control booms 23 are provided with a plurality of spray nozzles 26 along the longitudinal direction.
[0014]
In a normal chemical spraying operation, the chemicals in the control tank 28 are sprayed from the respective spray nozzles 26 with the side control booms 23, 23 spread to the left and right on the central center control boom 22F.
At the right and left ends of the arm 18, U-shaped receiving frames 27, 27 whose outer sides are opened are fixedly attached to the arms 18, and the pieces 29 having up-down through holes 29 a in the receiving frames 27, 27 are attached in the front-rear direction. The rods 30 and 30 are pivotally supported by the pins 25 along the rods, and the rods 30 and 30 are inserted through the bridge 29, and two balance springs 31 and 32 are interposed above and below the rods 30 and 30 with the bridge 29 interposed therebetween. Circular collars 33, 33 are interposed above and below 31, 32, and the upper collar 33 is fixed with bolts 34.
[0015]
The lower end of the rod 30 is pivotally connected to a triangular plate 36 mounted on the upper part of the center control boom 22 with a pin 35. When the arm 18 is pivoted around the upper rotation shaft 14 by the actuator 20, these balance springs are used. The center control boom 22 is configured to rotate vertically within a predetermined range via the first and second booms 31 and 32.
[0016]
In such a configuration, for example, when the piston rod 20a of the actuator 20 extends, the lower spring 32 of the right balance spring as viewed from the front is compressed, and at the same time, the upper spring 31 of the left balance spring. Is configured to be compressed.
[0017]
That is, when the piston rod 20a of the actuator 20 expands and contracts, the divided left and right balance springs receive a compressive action from each other, and the elastic force of the springs is doubled.
Conventionally, since one balance spring was provided on each side of the arm, only one spring was effective when the actuator 20 was actuated. However, the present invention employs a configuration in which the balance spring is vertically divided into two parts. Therefore, when the actuator 20 expands and contracts and the arm 18 is tilted, the left and right balance springs work simultaneously, so that the balance springs 31 and 32 can be made small and the control booms 22 and 23 run. Unnecessarily swinging inside can be suppressed.
[0018]
The balance springs 31 and 32 are detachable and exchangeable, and can be appropriately selected and mounted with an optimum spring load according to the length, weight and the like of the boom. The spring load may be changed by overlapping a collar or a spacer on the balance springs 31 and 32.
[0019]
A potentiometer 37 is mounted on the rear center control boom 22R in the vicinity of the rotation shaft 15 of the rear center control boom 22R via a plate 38 as shown in FIG. A bifurcated arm 37a for rotating the core is provided to project upward. A pin 39 protruding forward from the mounting frame 12 side is loosely fitted into the forked arm 37a to detect the amount of lateral swing of the center control boom 22. Since the center control boom 22 is operated by the actuator 20, the potentiometer 32 detects not only the left / right swing amount of the center control boom 22 but also the expansion / contraction amount of the actuator 20.
[0020]
An L-shaped plate 40 is fixed from the side of the mounting frame 12, and a potentiometer 41 for detecting the maximum swing angle of the center control boom 22 is attached to the front surface of the plate 40. A pin 43 protrudes from the arm 18 that rotates about the upper rotation shaft 14, and the pin 43 is loosely fitted in a forked arm 44 of the potentiometer 41.
[0021]
When the actuator 20 expands and contracts, the arm 18 swings around the upper rotation shaft 14 and swings the entire control booms 22 and 23 left and right. When the swing amount exceeds an allowable angle, the potentiometer 41 is turned on. Upon detecting this, the operation of the actuator 20 is stopped. As a result, damage to the balance spring itself and damage to equipment are prevented.
[0022]
Further, an inclination sensor 45 for detecting the left-right inclination angle of the machine itself is provided beside the seat 46. The tilt sensor 46 may be located above the lifting link, but is preferably located near the center of the fuselage with little vibration, such as next to the seat 46, from the viewpoint that malfunction does not occur. In FIG. 1 and FIG. 2, the inclination sensor 45 is indicated by a virtual line to indicate the amount of offset from the center of the aircraft. Reference numerals 42, 42 denote two body frames running in the front-rear direction.
[0023]
Reference numerals 47, 47 denote electric open / close cylinders for rotating the side control booms 23, 23, and reference numerals 48, 48 denote electric vertical cylinders for raising or lowering the side control booms 23, 23. When storing the side control booms 23, 23 that protrude left and right, pressing one of the right and left close switches 49, 49 provided on the side of the seat 46 contracts the open / close cylinder 47 on the operated side, and the side control boom 23 is activated. It is drawn inside the body. When one of the right and left raising switches 50 is pressed, the vertically moving cylinder 48 on the pressed side is contracted and the side control boom 23 is raised. The operation switches 49 and 50 are provided independently for the left and right sides, and can store the left or right side control boom 23.
[0024]
On the other hand, when the side control booms 23, 23 in the housed state are extended to the working posture, an operation reverse to the above operation is performed. That is, the open switches 51, 51 of the open / close cylinders 47, 47 are pushed so as to extend the side control booms 23, 23, and the lower switches 52, 52 for rotating the vertically moving cylinders 48, 48 downward are operated.
[0025]
In this embodiment, the left and right up switches 50 and the left and right down switches 52 are configured to be operated by a cross lever such as a joystick.
FIG. 7 is a control circuit diagram.
An operation box 55 provided on the right side of the seat 46 is provided with a horizontal switch 57, a tilt adjustment dial 58, and a manual switch 59.
[0026]
The horizontal changeover switch 57 sets the mode of the tilt control, and can be set at three positions of “manual position”, “parallel position”, and “horizontal position”. When the position is set to the "manual position", the signals from the potentiometers 37 and 41 and the inclination sensor 45 are ignored, and the inclination adjustment signal for the actuator 20 is output only when the operator presses the manual switch 59. When the manual switch 59 is tilted in the lower right direction, the piston rod 20a of the actuator 20 is contracted. On the contrary, when the manual switch 59 is operated in the lower left direction, the piston rod 20a of the actuator 20 is extended so that the entire boom 23 is on the left side downward. Push down.
[0027]
When the horizontal changeover switch 57 is set to the “parallel position”, the machine and the control boom, which is a working machine, always maintain the same parallel relationship (a relationship in which the boom also has a horizontal posture when the machine is in a horizontal posture). Become. In the case of the parallel mode, the control works so that when the machine is tilted to the right, the boom is also tilted to the right by the same angle. On the other hand, if the horizontal changeover switch 57 is set to the "horizontal position", the entire control booms 22 and 23 are always kept in a horizontal posture even if the machine enters a concave portion of the ground or rides on a convex portion and the machine tilts left and right. Things.
[0028]
The tilt adjustment dial 58 is for setting the left and right rolling amounts of the control booms 22 and 23. When the control booms 22 and 23 are to be maintained in a horizontal posture, the tilt adjustment dial 58 is set to the "horizontal" position. Turning to the right from the “horizontal” position sets the tilt adjustment to the lower right posture, and turning to the left sets the lower left posture.
[0029]
The above-mentioned horizontal changeover switch 57, tilt adjustment dial 58, and manual switch 59 are connected to the main controller 60 mounted on the main unit, and the actuator 20 is controlled by a command from the main controller 60 side.
The controller 60 of this machine has a function of controlling the steering of the front wheels 2 and the rear wheels 3 as well as the right and left inclination control of the control booms 22 and 23 which are working machines.
[0030]
Reference numeral 62 denotes a steering mode changeover switch. By appropriately switching the steering mode changeover switch 62, a front wheel steering mode in which only the front wheel 2 is steered, a front and rear wheel reverse phase steering mode in which the front wheel 2 and the rear wheel 3 are turned in opposite directions, The mode can be switched to the rear wheel steering mode in which only the rear wheel 3 is steered. When set to the automatic mode position, the front and rear wheels are in opposite-phase steering mode when the work implement is raised, and the automatic steering mode is shifted to the front wheel steering mode when the work implement is lowered.
[0031]
Further, in this embodiment, a control controller 70 for controlling the spraying of the chemical solution is provided separately from the controller 60 on the control panel portion beside the seat 46.
The chemical spraying amount, pressure, and flow rate are controlled by the control controller 70.
Further, in this embodiment, the controller 60 and the control controller 70 are connected via a harness 72, and each switch for boom control is connected to the control controller 70 side.
[0032]
That is, the boom raising / lowering switch 74 for operating the electric cylinders 11 for raising / lowering the entire control booms 22 and 23, the boom opening / closing switches 49 and 51, and the side boom up / down switches 50 and 52 are provided by a control controller 70. Connected to the side.
[0033]
In addition to the above-mentioned horizontal changeover switch 57, inclination adjustment dial 58, and manual switch 59, the inclination controller 45 and the angular velocity sensor 78 are connected to the control controller 70.
In the configuration described above, when the horizontal changeover switch 57 is set to the “horizontal position” and the control booms 22 and 23 are controlled to always maintain the horizontal posture, the inclination of the traveling vehicle body is the inclination provided on the side of the seat 46. It is detected by the sensor 45.
[0034]
If the rear wheel 3 falls into the concave portion or rides on the convex portion during the work, the running vehicle body tilts left and right, and the tilt sensor 45 detects the tilt.
The posture of the control booms 22 and 23 is corrected so that the piston rod 20a of the hydraulic actuator 20 expands and contracts in the direction in which the inclination is corrected.
[0035]
In this case, since the relative inclination of the control booms 22 and 23 with respect to this machine is detected by the potentiometer 37, the control booms 22 and 23 can always be controlled horizontally.
When the tilt adjustment dial 58 is rotated left or right from the horizontal position (point 0) with the horizontal switch 57 set to the “horizontal position”, the boom is set to the lower right or lower left position. And the rolling control is continued based on the set angle.
[0036]
Therefore, if the tilt adjustment dial 58 is gripped and set to the state of 3 degrees to the lower right, the control booms 22 and 23 can always maintain the inclination of 3 degrees to the lower right regardless of how the traveling vehicle body tilts in the left-right direction. it can.
During the automatic control, if the posture of the traveling vehicle body changes suddenly, the angular velocity sensor 78 detects the movement and outputs a predetermined control output in a direction opposite to the direction of inclination. Thereafter, a control output corresponding to the degree of the inclination is issued with reference to the detection value of the inclination sensor 45, and the inclination of the control booms 22 and 23 is corrected. The reason why the angular velocity sensor 78 is used without using the detection value of the inclination sensor 45 is to avoid delay in control. When there is a sudden change, the direction and magnitude of the change of the angular velocity sensor 78 are checked and the output is once output to correct the delay of the hydraulic response.
[0037]
When the work is performed with the horizontal switch 57 set to the "parallel position", the traveling vehicle body and the control booms 22 and 23 are controlled while maintaining a parallel relationship at all times. 22 and 23 also tilt while maintaining the same positional relationship.
In this case, the relative positional relationship between the control booms 22 and 23 with respect to the traveling vehicle body is detected by the potentiometer 37, and the control booms 22 and 23 are free as the left and right balance springs 31 and 32 hardly work as shown in FIG. It is controlled in a state close to.
[0038]
When the horizontal changeover switch 57 is set to the "manual position", the right / left tilt control of the control booms 22 and 23 does not work at all, and only the operation by the manual switch 59 becomes effective. By operating the manual switch 59 in the right lowering direction or the left lowering direction, the boom can be maintained in an arbitrary inclined posture.
[0039]
During the automatic control, when the control booms 22 and 23 try to swing beyond the allowed rolling angle, the potentiometer 41 detects this and stops the operation of the hydraulic actuator 20.
The maximum swing angle may be detected by a potentiometer 41 as in this embodiment, or may be detected by a limit switch, and is not limited to this embodiment.
[0040]
Next, the operation will be described.
When performing a chemical spraying operation in a paddy field using the riding management machine 1 having the above configuration, the horizontal switch 57 is set to the “parallel position”. When the passenger management machine 1 is moved forward in this setting, the machine and the control booms 22 and 23 always maintain a parallel positional relationship, and when the machine is tilted to the left or right, the booms 22 and 23 also maintain the same positional relationship. Follow the movement of the unit while keeping it. In this state, the chemicals are sprayed on the rice or the like from the nozzles 26.
[0041]
Set the setting mode to "horizontal position" in places with many irregularities even in the same paddy field. In this mode, the inclination sensor 45 detects a change in the left-right inclination posture of the machine. However, by expanding and contracting the actuator 20 by an amount corresponding to the inclination change, the control booms 22 and 23 can be controlled to the horizontal posture. In this case, the swing amount of the control booms 22 and 23 is detected by the potentiometer 37.
[0042]
The same applies to the case where the chemical solution spraying operation is performed along the contour line. When the booms 22 and 23 are controlled to a horizontal posture, the horizontal position is set, and when the booms 22 and 23 are used in parallel with the machine, the horizontal position is set. . In some cases, the booms 22 and 23 may be used with a slight inclination on the contour line. In such a case, the inclination adjustment dial 58 is turned from “horizontal” to the right or left to lower the booms 22 and 23 to the right or left. To use.
[0043]
In the above configuration, since the tilt sensor 45 is provided beside the seat 46 close to the center of the fuselage, it is hardly affected by vibration or centrifugal force generated at the time of turning. Therefore, the detection accuracy is good and the control booms 22 and 23 can be properly positioned. It can be controlled.
Further, the features based on the configuration of the present embodiment include the following points.
[0044]
That is, a potentiometer 37 for detecting the swing angle of the control booms 22 and 23 and a potentiometer 41 for detecting the maximum swing angle thereof are provided at the center of the body in the left-right direction, and these are provided in a state of approaching vertically. In addition to shortening the wiring, compact design is possible, and inspection and maintenance of equipment can be easily performed.
[0045]
FIG. 8 is a drawing in a case where the mounting position of the hydraulic actuator 20 is shifted left and right. The passenger management machine 1 described here has a muffler tail pipe on the left side when viewed from the front, and exhaust gas is ejected forward from an exhaust port 88 of the tail pipe, so that the hydraulic actuator 20 and the center control boom 22 There is a danger that they may catch on the horizontal valve 90 or the like placed above and contaminate them.
[0046]
In order to prevent such a case, the hydraulic actuator 20 is disposed on the side opposite to the tail pipe discharge port 88.
[0047]
【The invention's effect】
The present invention has the following advantages because it is configured as described above.
That is, according to the first aspect of the present invention, the inclination sensor 45 for detecting the left-right inclination posture of the traveling vehicle body 1 and the inclination setting device 58 for setting the inclination posture of the work implements 22 and 23 mounted on the front part of the traveling vehicle body 1. Is provided on the traveling vehicle body 1 side, and further, a mounting frame 12 is provided at a front portion of an elevating link mechanism 10 extending forward from the traveling vehicle body 1. An upper turning shaft 14 for turning the arm 18 and a lower turning shaft 15 for turning the control booms 22 and 23 are provided, respectively, and the arm 18 and the control booms 22 and 23 are connected by balance springs 31 and 32. An actuator 20 for changing the rotation angle of the booms 22 and 23 is provided between the arm 18 and the mounting frame 12, and the control booms 22 and 23 are maintained in the posture set by the tilt setting device 58. Since the sea urchin control working machine attitude control device in which, it can be maintained even control boom while suppressing the deflection of the boom 22 and 23 working in the right and left of the balance spring at all times proper attitude.
[0048]
The invention according to claim 2 is that the balance springs 31 and 32 are provided at both left and right ends of the arm 18, respectively, and the balance springs 31 and 32 on one side are vertically divided into two parts by the mounting part of the arm. Since the posture control device of the working machine according to the first aspect is provided, the balance springs 31 and 32 act simultaneously on the left and right sides, and it is possible to prevent the control booms 22 and 23 from swaying due to vibration of the machine body.
[0049]
According to a third aspect of the present invention, the inclination sensor 45 is provided on the side of the driver's seat of the traveling vehicle body 1 and the sensor 37 for detecting a relative angle difference between the control booms 22 and 23 with respect to the traveling vehicle body 1 is provided on the lower rotating shaft. The work control device according to claim 1 or 2, wherein the work control device has a long boom that is hardly affected by centrifugal force during turning. But this doesn't fluctuate violently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a passenger management machine.
FIG. 2 is an enlarged front view of a main part.
FIG. 3 is a plan view of the riding management machine.
FIG. 4 is an enlarged plan view of a main part.
FIG. 5 is a side view of a main part.
FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 7 is a control block diagram.
FIG. 8 is a front view of the riding management machine in which the position of the hydraulic actuator has been changed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Riding machine 2 Front wheel 3 Rear wheel 4 Engine 5 Bonnet 10 Elevating link 11 Electric cylinder 12 Mounting frame 14 Upper turning shaft 15 Lower turning shaft 18 Arm 20 Actuator 22 Center control boom 23 Side control boom 31 Balance spring 32 Balance spring 45 Tilt sensor
