特開 2024-36530 情報処理装置及び農作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024036530

(43)【公開日】2024-03-15

(54)【発明の名称】情報処理装置及び農作業機

(51)【国際特許分類】

   A01B 33/08 20060101AFI20240308BHJP

   A01B 33/10 20060101ALI20240308BHJP

【ＦＩ】

A01B33/08 A

A01B33/10 Z

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024016237

(22)【出願日】2024-02-06

(62)【分割の表示】P 2020057807の分割

【原出願日】2020-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】390010836

【氏名又は名称】小橋工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】平松 賢治

(72)【発明者】

【氏名】中谷 公紀

(72)【発明者】

【氏名】海田 健児

(57)【要約】

【課題】農作業者の目視によらず、作業爪の摩耗の状態を評価すること。
【解決手段】農作業機は、圃場に作用する作業爪と、前記作業爪が取り付けられた爪軸を含み、走行機体から受けた動力を前記作業爪に伝達する動力伝達部と、前記動力伝達部のトルク値を測定するセンサと、前記トルク値、前記走行機体の車速値、及び前記作業爪の種類に基づいて、前記作業爪の摩耗の状態を評価する評価装置を備える。前記センサは、前記爪軸に設けられていてもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圃場に作用する作業爪と、
前記作業爪が取り付けられた爪軸を含み、走行機体から受けた動力を前記作業爪に伝達する動力伝達部と、
前記動力伝達部のトルク値を測定するセンサと、
前記トルク値、前記走行機体の車速値、及び前記作業爪の種類に基づいて、前記作業爪の摩耗の状態を評価する評価装置を備える農作業機。

【請求項2】

前記センサは、前記爪軸に設けられている、請求項１に記載の農作業機。

【請求項3】

圃場に作用する作業爪に走行機体からの受けた動力を伝達する動力伝達部において測定されたトルク値、走行機体の車速値及び前記作業爪の種類に基づいて、前記作業爪の摩耗状態を評価する情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は情報処理装置及び農作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

農作業機用の作業爪として、ロータリー作業機に装着される耕耘爪や代かき機に装着される代かき爪などがある。これらの作業爪は、耕耘作業又は代かき作業の際に圃場と接触し、徐々に摩耗が進行する。作業爪の摩耗が進行するに伴い、作業爪の放擲能力、反転能力、又は攪拌能力が低下し、最終的には耕耘性能又は代かき性能が低下して、適切な作業が行えない状態となる。そのため、農作業者は、定期的に作業爪の摩耗の状態を確認し、ある程度まで摩耗が進行したら速やかに交換することで対応している。

【0003】

このような作業爪の交換時期を判断するために、例えば特許文献１には、作業爪の交換の目安となる摩耗後のラインに沿う位置に、両面から視認できるリブを設ける技術が記載されている。

【0004】

また、農作業者は、農作業機による作業中に、目視又は作業爪が圃場に作用する音や振動などの情報に基づいて、耕深などの作業状態を推定していたが、この推定は農作業者の経験や勘に基づくものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実用新案登録第３１９８０３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載された技術の場合、結局、作業爪の摩耗の状態は農作業者が目視で確認しなければならず、確認を忘れてしまったり、面倒で確認を怠ったりした場合には、作業爪の交換時期を逸してしまう可能性があるという問題があった。

【0007】

また、例えばロータリー作業機や代かき機で耕耘作業を行う際に、耕耘爪に土や泥が付着する場合がある。そのような場合、特許文献１に記載された技術では、土や泥の影響でリブが視認できず、摩耗の状態を判断することができない場合があるという問題があった。

【0008】

また、農作業機による作業中の作業状態は、農作業者の経験や勘に頼らざるを得ず、農作業者に依存しない定量的な評価をすることは困難であった。

【0009】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、農作業者の目視によらず、作業爪の摩耗の状態を評価することができる情報処理装置及び農作業機を提供することを課題とする。又は、農作業者の経験や勘に頼ることなく、圃場に対する作業状態を評価することができる情報処理装置及び農作業機を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施形態における情報処理装置は、圃場に作用する作業爪が取り付けられた爪軸に走行機体から受けた動力を伝達する動力伝達部において測定されたトルク値、及び前記トルク値が測定されたときの前記走行機体の車速値を受信し、前記トルク値及び前記車速値に基づいて、前記作業爪の摩耗の状態を評価する。

【0011】

第１状態における前記トルク値である第１トルク値を取得し、前記第１状態よりも後であり、前記第１状態から前記作業爪が交換されていない第２状態における前記トルク値である第２トルク値を取得し、前記第１トルク値及び前記第２トルク値に基づいて前記作業爪の摩耗の状態を評価してもよい。

【0012】

本発明の一実施形態における農作業機は、圃場に作用する作業爪と、前記作業爪が取り付けられた爪軸を含み、走行機体から受けた動力を前記爪軸に伝達する動力伝達部と、前記動力伝達部のトルク値を測定するセンサと、を備える。

【0013】

前記動力伝達部は、前記走行機体からの動力が入力される入力軸をさらに含み、前記センサは前記入力軸に設けられていてもよい。

【0014】

前記動力伝達部は、前記走行機体からの動力が入力される入力軸と、前記入力軸に入力された動力を前記爪軸に伝達する駆動軸と、をさらに含み、前記センサは、前記爪軸又は前記駆動軸に設けられていてもよい。

【0015】

前記爪軸又は前記駆動軸は中空構造を有し、前記センサは、前記中空構造の内壁に設けられていてもよい。

【0016】

前記爪軸又は前記駆動軸は中空構造を有し、前記センサは、前記爪軸又は前記駆動軸の外周に設けられており、前記センサに接続された配線は、前記中空構造の内部を通って、外部機器に前記センサで測定されたセンシング信号を出力する出力器に接続されてもよい。

【0017】

前記動力伝達部は、前記走行機体からの動力が入力される入力軸と、前記入力軸に入力された動力が伝達される駆動軸と、前記駆動軸の動力を前記爪軸に伝達する巻掛伝動部と、前記巻掛伝動部に張力を与えるテンショナーと、をさらに含み、前記センサは、前記テンショナーに設けられていてもよい。

【0018】

前記トルク値が測定されたときの前記走行機体の車速値及び前記トルク値に基づいて、前記作業爪の摩耗の状態を評価する評価装置をさらに備えてもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、農作業者の目視によらず、作業爪の摩耗の状態を評価することができる。又は、農作業者の経験や勘に頼ることなく、圃場に対する作業状態を評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る農作業機の構成を背面側から示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る農作業機の構成を側方から示す側面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る農作業機の入力軸部を示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る農作業機において、作業爪の摩耗の状態と動力伝達部におけるトルクの変化との関係を調査した結果を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る農作業機において、動力伝達部におけるトルクの変化に基づいて、作業爪の摩耗の状態を評価する方法を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る農作業機の駆動軸、チェーン駆動部、及び爪軸を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る農作業機のチェーンケースの内部構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る情報処理装置及び農作業機について説明する。但し、これらの情報処理装置及び農作業機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号又は同一の符号の後にアルファベットを付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0022】

本願の明細書及び特許請求の範囲において、「上」は圃場から垂直に遠ざかる方向を示し、「下」は圃場に向かって垂直に近づく方向を示す。また、「前」は作業機を基準として走行機体が位置する方向を示し、「後」は前とは１８０°反対の方向を示す。また、「左」は作業機を基準として走行機体が位置する方向に向かったときの左方向を示し、「右」は左とは１８０°反対の方向を示す。

【0023】

以下の実施形態では、農作業機として耕耘機を例示するが、この構成に限定されない。例えば、以下の実施形態に示す農作業機は、耕耘機以外に代かき機、砕土機、畦塗り機など、作業爪を備えた農作業機であってもよい。また、走行機体から受けた動力を作業爪に伝達する動力伝達部が、入力軸、駆動軸、チェーン駆動部、及び爪軸によって構成されるケースを例示するが、動力伝達部はこれらの一部の部材によって構成されてもよく、上記の部材に加えて他の部材を含んで構成されていてもよい。また、特に技術的な矛盾が生じない限り、異なる実施形態間の技術を組み合わせることができる。

【0024】

〈第１実施形態〉
［農作業機１００の構成］
図１～図３を用いて、本発明の一実施形態に係る農作業機１００の構成について説明する。図１は、第１実施形態の農作業機の構成を背面側から示す図である。図２は、第１実施形態の農作業機の構成を側方から示す側面図である。具体的には、図２は、農作業機１００のサイドプレート１４０及びチェーン駆動部１６０が省略され、耕耘ロータ１５０が視認できる状態を示している。

【0025】

図１及び図２に示すように、本実施形態の農作業機１００は、大別して、入力軸部１０１、フレーム１１０、シールドカバー１２０（図２参照）、エプロン１３０、サイドプレート１４０（図１参照）、耕耘ロータ１５０、チェーン駆動部１６０（図１参照）、及び制御装置１７０等を含む。

【0026】

入力軸部１０１は、左右方向におけるフレーム１１０の中央部に接続されている。シールドカバー１２０は、フレーム１１０の下方に設けられ、フレーム１１０に固定されている。エプロン１３０は、シールドカバー１２０の後方の接続部１２５（図２参照）において、シールドカバー１２０に対して回動可能に接続されている。シールドカバー１２０は後述する耕耘ロータ１５０の上方を覆うように配置され、エプロン１３０は、耕耘ロータ１５０の後方に配置される。

【0027】

サイドプレート１４０は、フレーム１１０、シールドカバー１２０、及びエプロン１３０の左右方向の両端において、これらの部材に固定されている。チェーン駆動部１６０を内包するチェーンケースは、上記のサイドプレート１４０のうちの一方に固定されている。耕耘ロータ１５０は、上記のサイドプレート１４０の間において、サイドプレート１４０に対して回転可能に接続されている。制御装置１７０はシールドカバー１２０上に設けられている。

【0028】

図２に示すように、フレーム１１０は、トラクタ等の走行機体（図示せず）と入力軸部
１０１、トップマスト１３５、及びロアリンク連結部１３６によって接続される。入力軸部１０１には、トラクタ等の走行機体が有するＰＴＯ軸からの動力を受ける入力軸１０２が備えられている。フレーム１１０は、例えば円筒形であり、その内部には駆動軸１１１（図１参照）が設けられている。入力軸１０２は駆動軸１１１に変換部１０３（図３参照）を介して接続され、駆動軸１１１は入力軸１０２と連動して回転する。駆動軸１１１は入力軸１０２と交差する方向に延びている。

【0029】

耕耘ロータ１５０は、農作業機１００の幅方向に延びる爪軸１８０と、この爪軸１８０に取り付けられたホルダ１９０と、ホルダ１９０に装着された複数の作業爪２００とで構成される。つまり、本実施形態における農作業機１００は、ホルダタイプの作業機である。図１に示すように、農作業機１００の背面側から見た場合、複数の作業爪２００は、左方向に湾曲した作業爪２００Ｌと、右方向に湾曲した作業爪２００Ｒとで構成され、爪軸１８０の軸方向に間隔をおいて取り付けられる。なお、本実施形態では、作業爪２００Ｌ及び作業爪２００Ｒは爪軸１８０の軸方向に一定間隔で取り付けられている。以下の説明において、作業爪２００Ｌ及び作業爪２００Ｒを特に区別しない場合、単に作業爪２００という。

【0030】

駆動軸１１１及び爪軸１８０は、以下のような構成で接続されている。チェーン駆動部１６０Ｂには巻掛伝動部１６１Ｂ（図７参照）があり、巻掛伝動部１６１Ｂは、駆動軸１１１に接続された駆動スプロケット１６２Ｂ及び爪軸１８０に接続された受動スプロケット１６３Ｂにそれぞれ巻き掛けられている。このようにして、駆動軸１１１の回転動力は爪軸１８０に伝達される。爪軸１８０が回転することで、作業爪２００が爪軸１８０を中心に回転し、圃場に対する耕耘作業が行われる。本実施形態では、巻掛伝動部１６１Ｂとしてチェーンが用いられるが、ベルトなどの他の部材が用いられてもよい。巻掛伝動部１６１Ｂとしてベルトが用いられる場合は、上記のスプロケットに代えてプーリを用いることができる。

【0031】

上記のように、ＰＴＯ軸から入力された動力は、入力軸１０２、駆動軸１１１、チェーン駆動部１６０、及び爪軸１８０に伝達される。したがって、これらの部材を総じて「動力伝達部」という場合がある。

【0032】

作業爪２００が回転して圃場を耕耘すると、作業爪２００と接触した圃場が作業爪２００の回転運動における抵抗となり、爪軸１８０のトルクに影響を及ぼす。爪軸１８０に生じたトルクは、巻掛伝動部１６１Ｂ、駆動軸１１１、及び入力軸１０２に伝達される。つまり、作業爪２００による圃場の耕耘作業に起因する爪軸１８０のトルク値は、動力伝達部において測定することが可能である。詳細は後述するが、例えば動力伝達部に歪みセンサを設け、動力伝達部の歪みを検知することで、爪軸１８０のトルク値を測定することができる。

【0033】

なお、本実施形態では、爪軸１８０の軸が延びる方向（以下、軸方向という）において略同じ位置に、１つの爪軸１８０に対して複数のホルダ１９０及び作業爪２００が取付けられる。図２に示すように、爪軸１８０の軸方向において略同じ位置に、４つのホルダ１９０が取り付けられており、これらのホルダ１９０には、２本の作業爪２００Ｌ及び２本の作業爪２００Ｒが装着されている。ただし、装着される作業爪の種類や本数はこの構成に限定されない。

【0034】

図１に示すように、農作業機１００を背面側から見た場合、互いに向かい合って配置されている作業爪２００Ｒ、作業爪２００Ｌは、互いの爪先がオーバーラップしている。したがって、個々の作業爪２００Ｌ、作業爪２００Ｒが土を掘り起こす領域の幅は、隣接する作業爪２００Ｌ、作業爪２００Ｒの間で一部重複している。なお、本実施形態の農作業
機１００においては、耕耘ロータ１５０は、図２において矢印Ｗで示す方向に回転する。

【0035】

エプロン１３０の重心は、接続部１２５よりも後方にあるため、エプロン１３０は自重により下降しようとする。エプロン１３０の後端にはステンレスの整地板１３２が取付けられている。整地板１３２はエプロン１３０の内側から外側に向かってループを描くように構成されている。この整地板１３２が耕耘ロータ１５０によって掘り起こされた圃場を平坦にする。

【0036】

図１に示すように、整地板１３２の両端には可動式の延長整地板１３４が設けられている。延長整地板１３４を開くことによって整地板１３２とともに広い幅の範囲を整地することが可能になる。

【0037】

制御装置１７０は、図示しない中央演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（メモリ）及び通信部を含み、農作業機１００の外部から受信した信号（例えば、リモコン信号）を処理する機能、農作業機１００で生成された信号（例えば、センサによって取得されたデータ等）を解析する機能、又は当該信号を外部に送信する機能を有する情報処理装置である。記憶部は、各種データ及び各種プログラムを記憶している。中央演算処理部は、記憶部からプログラムを読み出して実行することにより、農作業機１００が備えるアクチュエータ等の駆動部の動作を制御し、上記の動力伝達部において測定されたセンサ信号を解析する。具体的には、当該中央演算処理部は、測定されたセンサ信号に基づいて得られるトルク値や車速値を受信し、当該トルク値及び車速値に基づいて作業爪２００の摩耗の状態を評価する。

【0038】

通信部は、有線通信又は無線通信を行うための機能部である。例えば、無線通信の場合は、例えば、近距離無線通信を可能とするモジュールやＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格に従う無線通信を可能とするモジュールを搭載していてもよい。つまり、制御装置１７０が備える通信部は、ネットワーク上に接続されるサーバや携帯通信端末等の情報処理装置や走行機体に搭載される通信端末との間の通信を制御する機能を有していてもよい。

【0039】

図３は、本発明の一実施形態に係る農作業機の入力軸部を示す図である。図３は、入力軸部１０１を拡大した上面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）である。説明の便宜上、（Ａ）の上面図において、入力軸１０２の上方に設けられたセンサ制御部３１０及び締結具３２０は省略されている。図３に示すように、入力軸部１０１は入力軸１０２の他に変換部１０３を有する。変換部１０３は、入力軸１０２の回転動力を駆動軸１１１の回転動力に変換する。変換部１０３の前には、センサ３００が入力軸１０２を挟むように設けられている。２つのセンサ３００は、入力軸１０２を左右方向から挟んでおり、入力軸１０２に対して接着剤で貼り付けられている。台座３０５は、入力軸１０２を上下方向から挟んでおり、ボルトなどの締結具３２０によって締めつけられることで、入力軸１０２に固定される。センサ制御部３１０は、台座３０５の上にビスで固定されている。

【0040】

センサ３００として、例えば歪みセンサが用いられる。歪みセンサは、入力軸１０２に生じた歪みに基づく出力値を出力する。歪みセンサとして、２つの歪みゲージをクロスさせて配置するクロスゲージ型の歪みセンサが用いられる。図３において、入力軸１０２を挟む２つのセンサ３００の各々は歪みセンサである。なお、センサ３００として、歪みセンサの他に圧力センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、磁気センサ、又は光センサなどの物理量センサを用いることができる。ただし、センサ３００として、上記以外のセンサを用いることができる。また、作業爪２００に、土壌の水分を検出するセンサ、土壌の塩分を検出するセンサ、土壌の温度を検出するセンサ、又は土壌のｐＨ（水素イオン指数）
を検出するセンサなどの土壌センサが設けられていてもよい。詳細は後述するが、作業爪２００に設けられたセンサによって取得された圃場の状態を示すパラメータを用いて作業爪２００の摩耗の状態を評価してもよい。

【0041】

センサ制御部３１０は、通信機及び給電機を有する。例えば、通信機として、無線通信機を用いることができる。当該通信機には、ブリッジボックスが組み込まれていてもよい。当該通信機は、センサ３００によって出力された出力値を受信し、当該出力値を制御装置１７０又は携帯通信端末など、作業爪２００の摩耗の状態を評価する情報処理装置に送信する。給電機は、センサ３００に電力を供給する。給電機は、他の電源機器から電力の供給を受けてもよく、発電機を備えていてもよく、蓄電器を備えていてもよい。給電機が発電機を備える場合、入力軸１０２の回転を利用して発電が行われてもよい。なお、通信機として、有線通信機が用いられてもよい。

【0042】

［作業爪２００の摩耗の状態を評価する方法］
図４～図５を用いて、作業爪２００の摩耗の状態を評価する方法について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る農作業機において、作業爪の摩耗の状態と動力伝達部におけるトルクとの関係を調査した結果を示す図である。図４の横軸は、農作業機１００を牽引する走行機体の車速値であり、縦軸は、動力伝達部において測定されたトルク値（作業中において測定されたトルク値の平均値）である。なお、図４のトルク値は、図３に示すように、入力軸１０２に設けられたセンサ３００の出力値に基づいて計算された値である。トルク値は、エンジンの駆動により耕耘ロータ１５０の耕耘が開始されると、最初は相対的に大きな値になるが、その後徐々に低下し、細かく変動はするものの、トルク値の平均値は安定した挙動を示す。図４のトルク値は、安定した挙動を示している期間において約１５秒間に測定されたトルク値の平均値を示す。

【0043】

図４では、摩耗の状態が異なる作業爪２００に対してトルク値が測定されている。図４のトルク値は、作業爪２００の摩耗の状態が異なる３つの条件について測定されている。１つ目の条件（（１）新品爪：●）は作業爪２００が新品の状態であり、２つ目の条件（（２）摩耗爪Ａ：◆）は作業爪２００の摩耗がある程度進んではいるが、まだ作業爪２００の交換を要しない状態であり、３つ目の条件（（３）摩耗爪Ｂ：■）は作業爪２００の摩耗がさらに進み、作業爪２００を交換する必要があると判断される状態である。図４において、（１）新品爪～（３）摩耗爪Ｂのそれぞれについて記載された爪幅は、刃縁部先端位置における作業爪２００の刃先から峰までの幅（最短爪幅）である。（１）～（３）の各条件におけるトルク値は、車速値が１．２ｋｍ／ｈ、１．７ｋｍ／ｈ、２．１ｋｍ／ｈのそれぞれの場合について測定された値である。

【0044】

図４に示すように、いずれの車速値においても、（１）新品爪→（２）摩耗爪Ａ→（３）摩耗爪Ｂの順でトルク値が徐々に小さくなっている。つまり、作業爪２００の摩耗が進むにつれてトルク値が小さくなる傾向がある。また、（１）～（３）の各条件において、車速値に応じてトルク値が変化しているが、各車速値の条件において（１）～（３）には上記と同様の関係がある。具体的には、いずれの車速値の場合であっても、（１）新品爪に対する（３）摩耗爪Ｂのトルク値は約２／３である。つまり、同じ車速値で測定する場合であって、測定されたトルク値が、作業爪２００が新品のときに測定されたトルク値の２／３になった場合に、交換を要する状態まで作業爪２００の摩耗が進んでいる可能性があると判断することができる。上記のように、作業爪２００の交換を要する状態まで摩耗が進んでいる可能性がある状態におけるトルク値（例えば作業爪２００が新品のときに測定されたトルク値の２／３の値）を「しきい値」という。なお、しきい値は、上記のように作業爪２００が新品のときに測定されたトルク値の２／３の値に限定されず、農作業機１００の種類や作業爪２００の種類に応じて適宜調整することができる。

【0045】

上記のように、作業爪２００の初期状態（第１状態）におけるトルク値（第１トルク値）及び当該第１トルク値を測定したときの車速値に基づいて、その後の状態（第２状態）のトルク値（第２トルク値）及び当該第２トルク値を測定したときの車速値から作業爪２００の摩耗の状態を評価することができる。なお、第１状態と第２状態との間で作業爪２００は交換されていないものとする。また、以下の説明において、第１トルク値と第２トルク値とを区別する必要がない場合は、単にトルク値という。作業爪２００の摩耗評価は、農作業機１００に備えられた制御装置１７０又はセンサ制御部３１０と通信可能な携帯通信端末などの情報処理装置で行われる。具体的には、当該摩耗評価は、制御装置１７０に格納されたプログラム又は携帯通信端末にダウンロードされたアプリケーションによって実現される。作業爪２００の摩耗評価が行われる情報処理装置は、少なくとも車速値、トルク値、及びしきい値が互いに関連付けられて記憶されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備えており、センサ制御部３１０からトルク値及びトルク値が測定されたときの車速値を受信し、受信したトルク値及び車速値に基づいて、作業爪２００の摩耗の状態を評価する。なお、作業爪２００の摩耗評価はセンサ制御部３１０と通信可能なサーバで行われてもよい。

【0046】

なお、ＬＵＴは、上記のパラメータの他に、耕深、作業爪２００の回転速度、エプロン１３０の加圧調整量、シールドカバー１２０又はサイドプレート１４０への土付着量（例えば、付着した土が作業爪２００と接触するか否か）等の作業条件に関するパラメータ、土質、土中の含水量、圃場の状態（既耕地又は未耕地）、草や株などの残渣の量等の圃場条件に関するパラメータをトルク値と関連付けて記憶していてもよい。つまり、トルク値及び車速値に加えて上記のパラメータを用いて作業爪２００の摩耗の状態を評価してもよい。なお、上記ＬＵＴは作業爪２００の形状（又は品種）ごとに準備されていてもよく、１つのＬＵＴによって、作業爪２００の形状（又は品種）ごとに上記のパラメータが設定されていてもよい。

【0047】

作業爪２００の摩耗の状態を評価する動作フローを図５に示す。図５に示すように、まずはステップＳ４０１で作業爪２００の交換が行われ、新品の作業爪２００が農作業機１００に取り付けられる。作業爪２００の交換が行われた後に、例えば上記の携帯通信端末によって入力される第１トルク値取得指示に基づいて、次のステップＳ４０３に移行する。ステップＳ４０３では、初期状態（第１状態）におけるトルク値（第１トルク値）を取得する。トルク値の測定は複数の車速条件について行われる。ステップＳ４０３において取得した初期状態のトルク値及びＬＵＴに基づいて、作業爪２００の交換が必要なトルク値を算出し、しきい値として設定する。ステップＳ４０３で取得されるトルク値は、初期状態のトルク値を取得する専用の動作で取得されたトルク値であってもよく、作業爪２００を交換してから所定の期間における通常作業で取得されたトルク値であってもよい。

【0048】

ステップＳ４０３において第１トルク値を取得した後に、例えば上記の携帯通信端末によって入力される第２トルク値取得指示に基づいて、次のステップＳ４０５に移行する。ステップＳ４０５では、上記の初期状態よりも後の状態であり、初期状態から作業爪２００が交換されていない作業状態（第２状態）におけるトルク値（第２トルク値）を取得する。作業状態とは、実際に農作業機１００を用いて耕耘作業を行う状態を指す。Ｓ４０５で取得されたトルク値を用いて、Ｓ４０３で設定されたしきい値との比較が行われる。Ｓ４０７において、Ｓ４０５で取得されたトルク値がしきい値以上であれば（Ｓ４０７の「Ｎｏ」）、Ｓ４０５のステップに戻り、Ｓ４０５及びＳ４０７のステップを繰り返す。一方、Ｓ４０５で取得されたトルク値がしきい値を下回れば（Ｓ４０７の「Ｙｅｓ」）、ユーザに対して、交換を要する状態まで作業爪２００の摩耗が進んでいることを示す警告を出す（ステップＳ４０９）。

【0049】

なお、図５の例では、作業爪２００が新品の状態で初期状態のトルク値を取得する動作
フローを示したが、初期状態のトルク値の取得は作業爪２００が新品ではない状態で行われてもよい。例えば、作業爪２００を新品のものに交換後（例えば、第１トルク値取得指示の入力後）に、一定の期間使用された状態を初期状態としてトルク値を取得してもよい。この場合、第２トルク値取得指示の入力を省略することができる。また、車速値に対するトルク値が比例関係にある場合、ある１つの車速条件についてのみ初期状態のトルク値の測定が行われ、測定されたトルク値及び当該トルク値が測定された車速値に基づいて、他の車速におけるしきい値が設定されてもよい。上記の第１トルク値取得指示及び第２トルク値取得指示は、上記のサーバを介して入力されてもよく、農作業機１００に直接入力されてもよい。第１トルク値取得指示は、例えば作業爪に備えられたセンサによって、当該作業爪が農作業機１００に取り付けられたことを示す信号によって行われてもよい。

【0050】

以上のように、本実施形態に係る農作業機及び情報処理装置によると、農作業機１００の動力伝達部（入力軸１０２）において測定されたトルク値から、作業爪２００の摩耗の状態を評価することができ、作業者が作業爪２００を直接確認しなくても作業爪２００の交換が必要な状態であるか否かを知ることができる。

【0051】

〈第２実施形態〉
図６を用いて、本発明の第２実施形態に係る農作業機１００Ａについて説明する。図６は、本発明の一実施形態に係る農作業機の駆動軸、チェーン駆動部、及び爪軸を示す図である。図６の（Ａ）では、駆動軸１１１Ａ、チェーン駆動部１６０Ａ、及び爪軸１８０Ａが示されている。駆動軸１１１Ａにはセンサ４００Ａが設けられており、爪軸１８０Ａにはセンサ４３０Ａが設けられている。図６の（Ｂ）では、センサ４００Ａ、４３０Ａの詳細な構成が示されている。それぞれのセンサの配置について以下に詳細に説明する。なお、図６には示されていないが、駆動軸１１１Ａは入力軸１０２Ａに接続されている。なお、入力軸１０２Ａ、駆動軸１１１Ａ、チェーン駆動部１６０Ａ（巻掛伝動部）、及び爪軸１８０Ａは動力伝達部に含まれる。説明の便宜上、図６において、駆動スプロケット１６２Ａと受動スプロケット１６３Ａとに巻き掛けられた巻掛伝動部は省略されている。

【0052】

駆動軸１１１Ａには、センサ４０１Ａ、４０３Ａ、配線４１０Ａ、及び外部出力機４２０Ａが設けられている。また、駆動軸１１１Ａには駆動スプロケット１６２Ａが接続されている。センサ４０１Ａ、４０３Ａは、駆動軸１１１Ａの外周において、駆動軸１１１Ａを挟むように設けられている。センサ４０１Ａ、４０３Ａとして、それぞれ歪みセンサを用いることができ、図６の（Ｂ）に示すように、センサ４０１Ａとセンサ４０３Ａとは、互いにクロスして配置される。なお、以下の説明において、センサ４０１Ａ、４０３Ａを特に区別する必要がない場合は、これらのセンサを合わせて単にセンサ４００Ａという。

【0053】

センサ４００Ａは、駆動軸１１１Ａの外周に接着層を介して貼り付けられている。センサ４００Ａとして、図３のセンサ３００と同様のセンサを用いることができる。駆動軸１１１Ａは、内部に中空部１１２Ａが設けられた中空構造を有している。配線４１０Ａは、当該中空構造の内部（中空部１１２Ａ）を通って、センサ４００Ａと外部出力機４２０Ａとを接続する。センサ４００Ａ、配線４１０Ａ、及び外部出力機４２０Ａは駆動軸１１１Ａ及び駆動スプロケット１６２Ａと共に回転する。外部出力機４２０Ａは、例えば、スリップリングを含み、センサ４００Ａで測定されたセンシング信号を上述した情報処理装置に出力する。

【0054】

爪軸１８０Ａには、センサ４３１Ａ、４３３Ａ、配線４４０Ａ、及び外部出力機４５０Ａが設けられている。また、爪軸１８０Ａには受動スプロケット１６３Ａ、耕耘軸１８３Ａ、及びフランジシャフト１８５Ａが接続されている。爪軸１８０Ａは中空構造を有している。センサ４３１Ａ、４３３Ａは、爪軸１８０Ａの中空構造の内壁１８１Ａにおいて、互いに対向するように設けられている。センサ４３１Ａ、４３３Ａとして、それぞれ歪み
センサを用いることができ、図６の（Ｂ）に示すように、センサ４３１Ａとセンサ４３３Ａとは、互いにクロスして配置される。なお、以下の説明において、センサ４３１Ａ、４３３Ａを特に区別する必要がない場合は、これらのセンサを合わせて単にセンサ４３０Ａという。

【0055】

センサ４３０Ａは、爪軸１８０Ａの内壁１８１Ａに接着層を介して貼り付けられている。センサ４３０Ａとして、図３のセンサ３００と同様のセンサを用いることができる。また、爪軸１８０Ａは、フランジシャフト１８５Ａまでは内壁１８１Ａによって構成される中空構造を有しており、フランジシャフト１８５Ａから爪軸１８０Ａの先端にかけて、内部に中空部１８２Ａが設けられた中空構造を有している。配線４４０Ａは、中空部１８２Ａを通って、センサ４３０Ａと外部出力機４５０Ａとを接続する。センサ４３０Ａ、配線４４０Ａ、及び外部出力機４５０Ａは、爪軸１８０Ａ、受動スプロケット１６３Ａ、耕耘軸１８３Ａ、及びフランジシャフト１８５Ａと共に回転する。外部出力機４５０Ａは、例えば、スリップリングを含み、センサ４３０Ａで測定されたセンシング信号を上述した情報処理装置に出力する。

【0056】

なお、本発明は図６に示した構成に限定されない。駆動軸１１１Ａの構成が爪軸１８０Ａに適用されてもよい。逆に、爪軸１８０Ａの構成が駆動軸１１１Ａに適用されてもよい。また、センサは駆動軸１１１Ａ及び爪軸１８０Ａのいずれか一方だけに取り付けられていてもよい。つまり、センサ４００Ａ及びセンサ４３０Ａのいずれか一方を省略することができる。また、外部出力機４２０Ａ、４５０Ａは図３のセンサ制御部３１０と同様の機能を有している。

【0057】

以上のように、本実施形態に係る農作業機によると、農作業機１００Ａの動力伝達部（駆動軸１１１Ａ、爪軸１８０Ａ）において測定されたトルク値から、作業爪２００Ａの摩耗の状態を評価することができ、作業者が作業爪２００Ａを直接確認しなくても作業爪２００Ａの交換が必要な状態であるか否かを知ることができる。

【0058】

〈第３実施形態〉
図７を用いて、本発明の第３実施形態に係る農作業機１００Ｂについて説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る農作業機のチェーンケースの内部構造を示す図である。図７の（Ａ）は、チェーンケースのカバーを省略し、チェーンケース内部のチェーン駆動部１６０Ｂを示す図である。図７の（Ｂ）は、テンショナー５００Ｂに設けられたセンサ５４０Ｂを示す図である。

【0059】

図７に示すように、チェーン駆動部１６０Ｂには駆動スプロケット１６２Ｂ及び受動スプロケット１６３Ｂが設けられており、これらのスプロケットに巻掛伝動部１６１Ｂが巻き掛けられている。２つのスプロケットの間には、巻掛伝動部１６１Ｂに張力を付与するテンショナー５００Ｂが設けられている。入力軸１０２Ｂ、駆動軸１１１Ｂ、巻掛伝動部１６１Ｂ、テンショナー５００Ｂ、及び爪軸１８０Ｂは動力伝達部に含まれる。

【0060】

テンショナー５００Ｂは、摺動部材５１０Ｂ及び張力調整部材５２０Ｂを有する。摺動部材５１０Ｂは、循環する巻掛伝動部１６１Ｂと摺動する。また、摺動部材５１０Ｂは、回動軸５１１Ｂを中心として回動する。張力調整部材５２０Ｂは摺動部材５１０Ｂを巻掛伝動部１６１Ｂに向けて押しつける。図７の例では、張力調整部材５２０Ｂはボルト５２１Ｂ及びナット５２３Ｂで構成されている。ただし、張力調整部材５２０Ｂの構成はこの構成に限定されない。

【0061】

作業爪２００Ｂが圃場を耕耘することで発生する爪軸１８０Ｂのトルクは、巻掛伝動部１６１Ｂの張力に影響を及ぼす。したがって、巻掛伝動部１６１Ｂの張力を測定すること
で、耕耘作業によって発生しているトルク値を測定することができる。図７では、張力調整部材５２０Ｂにセンサ５４０Ｂを取り付けることで、巻掛伝動部１６１Ｂの張力を測定する。具体的には、図７の（Ｂ）に示すように、ボルト５２１Ｂに設けられた中空部５２５Ｂにセンサ５４０Ｂが設けられている。センサ５４０Ｂとして軸力測定用の歪みセンサを用いることができる。センサ５４０Ｂは配線５４１Ｂを介して外部出力機に接続される。

【0062】

以上のように、本実施形態に係る農作業機によると、農作業機１００Ｂの動力伝達部（巻掛伝動部１６１Ｂ）において測定されたトルク値から、作業爪２００Ｂの摩耗の状態を評価することができ、作業者が作業爪２００Ｂを直接確認しなくても作業爪２００Ｂの交換が必要な状態であるか否かを知ることができる。

【0063】

以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態の情報処理装置及び農作業機を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。さらに、上述した各実施形態は、相互に矛盾がない限り適宜組み合わせが可能であり、各実施形態に共通する技術事項については、明示の記載がなくても各実施形態に含まれる。

【0064】

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0065】

１００：農作業機、 １０１：入力軸部、 １０２：入力軸、 １０３：変換部、 １１０：フレーム、 １１１：駆動軸、 １１２Ａ：中空部、 １２０：シールドカバー、 １２５：接続部、 １３０：エプロン、 １３２：整地板、 １３４：延長整地板、 １３５：トップマスト、 １３６：ロアリンク連結部、 １４０：サイドプレート、 １５０：耕耘ロータ、 １６０：チェーン駆動部、 １６１Ｂ：巻掛伝動部、 １６２：駆動スプロケット、 １６３：受動スプロケット、 １７０：制御装置、 １８０：爪軸、 １８１Ａ：内壁、 １８２Ａ：中空部、 １８３Ａ：耕耘軸、 １８５Ａ：フランジシャフト、 １９０：ホルダ、 ２００：作業爪、 ３００：センサ、 ３１０：センサ制御部、 ３２０：締結具、 ４００Ａ：センサ、 ４０１Ａ：センサ、 ４０３Ａ：センサ、 ４１０Ａ：配線、 ４２０Ａ：外部出力機、 ４３０Ａ：センサ、 ４３１Ａ：センサ、 ４３３Ａ：センサ、 ４４０Ａ：配線、 ４５０Ａ：外部出力機、 ５００Ｂ：テンショナー、 ５１０Ｂ：摺動部材、 ５１１Ｂ：回動軸、 ５２０Ｂ：張力調整部材、
５２１Ｂ：ボルト、 ５２３Ｂ：ナット、 ５２５Ｂ：中空部、 ５４０Ｂ：センサ、
５４１Ｂ：配線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】