JPH0126161Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、トラクタに牽引させて圃場耕耘作
業を行なわせるロータリ耕耘機等の対地作業装置
の姿勢を水平に維持するための姿勢制御装置に、
関するものである。

トラクタ等の本機に連結され油圧リフトシリン
ダにより昇降せしめられるロータリ耕耘機等の対
地作業装置を圃場に作用する下方の作業位置にお
いて耕耘等の対地作業を行なわせるとき、その対
地作業装置が本機の傾斜に追随して傾斜するとき
は、一定した耕耘深さ等の一定した作業成果が得
られないことから、上記のような姿勢制御装置を
設けて、本機が傾斜しても対地作業装置は水平姿
勢に維持することが、既に行なわれている。

この種の姿勢制御装置は、対地作業装置の姿勢
を変更する複動型の油圧シリンダを設け、対地作
業装置の姿勢を検出するセンサーにより位置を切
替え制御される電磁弁により該油圧シリンダへの
作動油の供給を制御して、対地作業装置を水平姿
勢に維持するように、構成されている。

ところで上記した油圧シリンダに対しては対地
作業装置の自重が該作業装置下げ方向に常に加わ
つているため、該油圧シリンダにより対地作業装
置の一側端側を上げ下げして姿勢修正を行なうと
きに、作業装置の上げ速度と下げ速度とが著しく
異なる。このことは、圃場表土を水平に耕耘等す
ることを目的として設置される姿勢制御装置の目
的達成上、大きなマイナス面である。また凹場面
に急激な凹凸変化があつて自重作用方向である下
げ方向に対地作業装置が急速に変位せしめられる
と、該作業装置の各部に衝撃力が加わつて損傷を
来たすおそれがある。

次に上記した油圧シリンダは、対地作業機の種
類や本機の走行速度によつて最適速度を異にす
る。

すなわち例えば代掻き機を用いての代掻き作業
時には、圃場側から受ける抵抗が小さく本機の走
行速度が大とされるのに対応して油圧シリンダの
速度を大として作業機姿勢を迅速に修正すべきで
あるのに対し、トレンチヤのように土中深く入る
作業機を用いる作業では、油圧シリンダの速度が
大きいと作業機が掘削溝側面に強く押付けられて
曲げを生じたり破損したりする。

走行速度が大きい作業時にシリンダ速度が小さ
過ぎると、圃場面の凸部をセンサーが感知し作業
機を水平姿勢にするように油圧シリンダが作動し
たときに作業機が既に圃場面の凸部を通過し終つ
てしまつている問題が起きる。逆に走行速度が小
さい作業時にシリンダ速度が大き過ぎると、作業
機の姿勢修正が速やすぎ圃場面が滑らかに仕上が
らず段差がつくとか、作業機の姿勢修正が水平位
置を越えて過剰に行なわれる等の問題が起きる。

この考案の目的とするところは、上記のような
問題点を解消することとしてある、対地作業装置
の新規な姿勢制御装置を、提供するにある。

図示の実施例について、この考案の構成を説明
すると、第１図において１は農用のトラクタであ
り、このトラクタ１の後部には対地作業装置の一
例であるロータリ耕耘機２を連結して牽引させて
ある。同連結は通例のように、１本のアパーリン
ク３と左右２本のロワーリンク４とでもつて行な
われており、トラクタ１の後部上面位に設置した
油圧リフト装置５の左右のリフトアーム６を左右
のタイロツド７により左右のロワーリンク４へと
接続し、油圧リフト装置５の油圧リフトシリンダ
８（第２図）によりロータリ耕耘機２を昇降させ
得るように、なされている。そして一側のタイロ
ツド７には、該タイロツド７を伸縮させることで
ロータリ耕耘機２の姿勢を変更する複動型の油圧
シリンダ９が挿入されている。またロータリ耕耘
機２上には、該耕耘機２の姿勢を検出する水銀ス
イツチ等のセンサー１０を設けてある。第１図に
おいて、１１はトラクタ１から後方に延出させた
PTO軸、１２はPTO軸１１からロータリ耕耘機
２に駆動力を伝達するフレキシブル伝動軸機構で
ある。

ロータリ耕耘機２が左右に傾いたときに油圧シ
リンダ９を伸縮動作させて、該耕耘機２の姿勢を
修正するためには、第２図に示すような油圧回路
が設けられている。同図に示すように油タンク１
３から油圧ポンプ１４により前記油圧リフトシリ
ンダ８用のコントロールバルブ装置１５の一次側
へと作動油を供給する、油圧リフトシリンダ８用
の給油回路１６から分岐させて、姿勢制御用油圧
シリンダ９用の給油回路１７が設けられており、
油圧リフトシリンダ８と姿勢制御用油圧シリンダ
９とに対し単一の油圧ポンプ１４により作動油を
供給することとされている。上記した両給油回路
１６，１７の分岐部には、給油回路１７に挿入さ
れた可変絞り１８と給油回路１６に挿入され可変
絞り１８二次側の給油回路１７の油圧を背圧とし
て作用させてあるリリーフ弁１９との組合せから
成る流量調整弁２０が、設けられている。

油圧シリンダ９はロータリ耕耘機２の一側端
を、縮小動作時には上げ伸長動作時には下げて、
該耕耘機２の姿勢制御を行なうものとされている
が、この油圧シリンダ９を選択的に作動させるた
めには同様に第２図に示すように、一次側のポン
プポート２１Ｐを上記給油回路１７に接続してあ
る電磁弁２１が設けられている。この電磁弁２１
の一次側のタンクポート２１Ｔは排油回路２２に
より油タンク１３へと接続され、また該電磁弁２
１の二次側の２個のシリンダポート２１C_a，２
１C_bは姿勢制御用油圧シリンダ９の伸長作用油
室９ａと縮小作用油室９ｂに対しそれぞれ、油給
排回路２３Ａ，２３Ｂにて接続されている。電磁
弁２１は３ポジシヨンのものとされていて、図示
の中立位置Ｎでは両シリンダポート２１C_a，２
１C_bをブロツクして油圧シリンダ９を停止させ
ると共にポンプポート２１Ｐとタンクポート２１
Ｔ間を連通させ、またソレイノド２１Ａの励磁に
より移される作用位置Ａではポンプポート２１Ｐ
とシリンダポート２１C_a間を連通させると共に
シリンダポート２１C_bとタンクポート２１Ｔ間
を連通させて油圧シリンダ９を伸長動作させ、逆
に他のソレノイド２１Ｂの励磁により移される他
の作用位置Ｂではポンプポート２１Ｐとシリンダ
ポート２１C_b間を連通させると共にシリンダポ
ート２１C_aとタンクポート２１Ｔ間を連通させ
て姿勢制御用油圧シリンダ９を縮小動作させるも
のに、構成されている。上記した各ソレノイド２
１Ａ，２１Ｂは通例のように、前記したセンサー
１０が左右一方向或は他方向へのロータリ耕耘機
２の傾斜を検出したときに、選択的に励磁せしめ
られるものとされている。

同様に第２図に示すようにこの考案に従い上記
した油給排回路２３Ｂ、つまりそれを通しての給
油時にはロータリ耕耘機２の上げ方向である縮小
方向に、また排油時にはロータリ耕耘機２の下げ
方向である伸長方向に、油圧シリンダ９がそれぞ
れ作動せしめられる側の油給排回路２３Ｂに挿入
して、油圧シリンダ９方向への油流通のみを許容
する逆止弁２４と可変絞り２５とを互に並列接続
して設けてある。したがつてロータリ耕耘機２の
上げ時である油圧シリンダ９の縮小動作時には逆
止弁２４を介して縮小作用油室９ｂへと作動油が
供給されるのに対し、ロータリ耕耘機２の下げ
時、つまり該耕耘機２をその自重がかかる下降方
向に変位させる油圧シリンダ９の伸長動作時には
縮小作用油室９ｂから作動油が可変絞り２５を介
しゆつくりと排出され、これにより油圧シリンダ
９の伸長、したがつてロータリ耕耘機２の下降が
急激には行なわれないことと、なつている。

上記した油給排回路２３Ｂにはまた上記した逆
止弁２４及び可変絞り２５よりも電磁弁２１側
で、上記逆止弁２４同様に油圧シリンダ９方向へ
の油流通のみを許容する他の逆止弁２６が、挿入
設置されている。この他の逆止弁２６は、電磁弁
２１が中立位置Ｎをとつているときに油圧シリン
ダ９がロータリ耕耘機２の自重により不測に、縮
小作用油室９ｂからの油ドレーンを伴ないつつ伸
長動作することを防止するためのものであつて、
電磁弁２１が作用位置Ａに移され油圧シリンダ９
が伸長動作せしめられるときは、油給排回路２３
Ａに成立する油圧の作用で開放されて縮小作用油
室９ｂからの排油を可能とするものに、構成され
ている。

同様に第２図に示すように前記可変絞り２５は
この考案に従つて、複数位置ａ，ａ，ａに
変位せしめられるバルブに構成され、位置ａ，
ａ，ａの順で絞り度を減少するものとしてい
る。また給油回路１７に挿入設置された前記可変
絞り１８も、複数位置ｂ，ｂ，ｂに変位せ
しめられるバルブに構成して、位置ｂ，ｂ，
ｂの順で絞り度を減少するものとしている。そ
してこれらの両絞り２５，１８は、互に連動して
位置ａ，ｂ、位置ａ，ｂ及び位置ａ，
ｂへと移されるように、適宜の連動連結手段１
００により互に連動連結されている。

上に説明した部分は具体的には、例えば第３図
に示すように構成される。すなわち第２図に二点
鎖線で囲んで示す部分は後述するように姿勢制御
用バルブ装置３３としてユニツト化されているの
であるが第３図に示すように、上記バルブ装置３
３のバルブケース１０１には、給油回路１７の一
部を構成する油通路１０２，１０３，１０４と油
給排回路２３Ｂの一部を構成する油通路１０５，
１０６，１０７とを、図示のように配置して穿設
してある。そして互に同心配置されている油通路
１０３，１０４内に臨む１対のテーパー部１０
８，１０９を備えた調整螺杆１１０を、バルブケ
ース１０１に螺合して設けてあり、油通路１０
２，１０３，１０４の順で電磁弁２１方向に油が
流動するのに対しテーパー部１０８によつて油通
路１０３を絞らせて絞り１８を構成すると共に、
油通路１０５，１０６，１０７の順で油圧シリン
ダ９の縮小作用油室９ｂ方向に油が流動するのに
対しテーパー部１０９によつて油通路１０６を絞
らせて絞り２５を構成している。調整螺杆１１０
にはバルブケース１０１外で、ハンドル１１１を
取付けてある。以上よりして第３図に図示の両絞
り２５，１８は、ハンドル１１１操作で調整螺杆
１１０を螺廻して進退させることで、互に連動し
て絞り度を増減操作されるものとなつている。

また図示の場合には第２図に示すように、前記
可変絞り１８と電磁弁２１との間で給油回路１７
に挿入して次のようなレギユレータバルブ２７
が、設けられている。すなわち該レギユレータバ
ルブ２７は、内部の絞り２８により給油回路１７
を絞ることで油圧シリンダ９方向への給油量を小
とする第１の位置と、上記絞り２８による給油
回路１７の絞りを行なわずして上記給油量を大と
する第２の位置とを、備えたものに構成されて
いる。

レギユレータバルブ２７を第１の位置と第２
の位置との間で選択的に変位させるためには、
次のような手段が設けられている。すなわち先
ず、レギユレータバルブ２７は第２図に示すよう
に、スプリング２９により第１の位置方向へと
変位附勢されて、常時は第１の位置をとるもの
とされている。そして該バルブ２７のスプリング
２９作用端はドレーン回路３０により前記排油回
路２２へと接続され、他端はパイロツト油圧作用
回路３１により該バルブ２７二次側の給油回路１
７へと接続されていて、給油回路１７に油圧が成
立すると該油圧によりスプリング２９力に抗して
第２の位置へと変位せしめられることとされて
いる。したがつて、電磁弁２１が中立位置Ｎにあ
り給油回路１７が排油回路２２へと接続されて該
給油回路１７に油圧が成立していない状態では、
レギユレータバルブ２７がスプリング２９作用で
第１の位置をとり、逆に電磁弁２１が何れかの
作用位置Ａ或はＢに移されて給油回路１７が油給
排回路２３Ａ或は２３Ｂへと接続され該給油回路
１７に油圧が成立して油圧シリンダ９が作動せし
められるときには、レギユレータバルブ２４が油
圧作用で第２の位置へと変位せしめられること
となる。

なお第２図において３２は油圧設定用の調圧弁
であり、また図示の場合には前記した可変絞り１
８、流量調整弁２０、電磁弁２１、逆止弁２４、
可変絞り２５、他の逆止弁２６及びレギユレータ
バルブ２７がその間の油路を含めて、第２図に二
点鎖線で囲んで示すように前記した姿勢制御用バ
ルブ装置３３としてユニツト化されている。

この考案に係る図示の姿勢制御装置は、以上に
説明して来たように構成されているから、前記セ
ンサー１０によりロータリ耕耘機２の左右への傾
きが検出されると、その傾きの方向に応じ電磁弁
２１が何れかの作用位置Ａ或はＢへと移され、そ
のときは前記したようにレギユレータバルブ２７
が第２の位置へと自動的に変位せしめられて、
給油回路１７から何れかの油給排回路２３Ａ或は
２３Ｂ方向へと給油回路１７中の前記可変絞り１
８の絞り度によつて決定される割合で作動油が供
給されることとなる。そして油給排回路２３Ｂ中
に前記の可変絞り２５が設けられていないとする
と、電磁弁２１が作用位置Ｂに移され油圧シリン
ダ９が縮小動作してロータリ耕耘機２を上げると
きの耕耘機２上げ速度と比較して、電磁弁２１が
作用位置Ａに移され油圧シリンダ９が伸長動作し
てロータリ耕耘機２を下げるときの耕耘機２下げ
速度の方が、同下げ方向にかかつているロータリ
耕耘機２の自重によりずつと大となるのに対し、
前記の可変絞り２５が設けられていて電磁弁２１
が作用位置Ａに移されたときの縮小作用油室９ｂ
からの排油割合が該可変絞り２５により小とされ
油圧シリンダ９の伸長速度が低められることか
ら、ロータリ耕耘機２の上げ速度と下げ速度とが
相均衡することとなる。したがつてロータリ耕耘
機２の姿勢修正が左右に相均衡して行なわれるこ
ととなり、左右方向での耕深一定化が同方向での
一方向に片寄つて行なわれるような事態が起きな
い。また圃場面に急激な凹凸変化があつた場合に
も、ロータリ耕耘機２が急速に下げられることが
可変絞り２５による縮小作用油室９ｂからの排油
規制で避けられて、該耕耘機２が保護される。そ
して縮小作用油室９ｂからの排油割合は、可変絞
り２５の絞り度の変更調整により最適のように調
整できる。

ロータリ耕耘機２の上げ下げの速度設定は、第
３図に図示の前記ハンドル１１１を用いて容易に
行なうことができる。すなわち、ロータリ耕耘機
２の上げ速度は給油回路１７中の絞り１８の絞り
度によつて決定され、下げ速度は油給排回路２３
Ｂ中の絞り２５の絞り度によつて決定されること
となるのに対し、該両者の絞り１８，２５の絞り
度を連動して増減制御可能であることから、耕耘
機２の上げ速度と下げ速度とを同時に増減制御し
て該両速度を同時に或る所望値へと設定できるか
らである。

なお図示の場合には前記レギユレータバルブ２
７が設けられていて、前記のように電磁弁２１が
中立位置Ｎにあり油圧シリンダ９によるロータリ
耕耘機２の姿勢修正が行なわれない状態では該バ
ルブ２７が内部の絞り２８によつて給油回路１７
を絞ることとされていることから、上記の状態で
は給油回路１７を流れる油量が該回路１７中の可
変絞り１８の絞り度により決定される油量よりも
ずつと低められる。したがつて可変絞り１８の絞
り度を比較的小さくしている場合でも、電磁弁２
１が中立位置Ｎにある限り油圧リフトシリンダ８
方向への給油回路１６に十分な油量が確保され
て、例えば圃場内の枕地でトラクタ１を旋回させ
るときに前記コントロールバルブ装置１５を操作
し油圧リフトシリンダ８を伸長動作させてロータ
リ耕耘機２を持上げるときに、油圧リフトシリン
ダ８の迅速な伸長動作、したがつてロータリ耕耘
機２の迅速な上昇が、得られる。

以上の実施例の説明から明らかなように、この
考案の対地作業装置の姿勢制御装置は、対地作業
装置２の姿勢を変更する複動型の油圧シリンダ９
を設け、対地作業装置２の姿勢を検出するセンサ
ー１０により位置を切替え制御される電磁弁２１
により該油圧シリンダ９への作動油の供給を制御
して、対地作業装置２を水平姿勢に維持するよう
に構成された姿勢制御装置であつて、前記した電
磁弁２１と油圧シリンダ９とを接続する１対の油
給排回路２３Ａ，２３Ｂのうち、それを通しての
給油時には作業装置上げ方向に、また排油時には
作業装置下げ方向に、前記油圧シリンダ９がそれ
ぞれ作動せしめられる側の油給排回路２３Ｂに挿
入して、油圧シリンダ９方向への油流通のみを許
容する逆止弁２４と絞り度可変の絞り２５とを互
に並列接続して設けると共に、前記電磁弁２１一
次側の給油回路１７中に絞り度可変の他の絞り１
８を挿入設置し、前記絞り２５と該他の絞り１８
とを互に連動して絞り度増減操作可能とする操作
手段１１０，１１１を設けてなる構成のもので、
次のような長所を備えている。

すなわち、この考案の姿勢制御装置は、上記の
ように構成されていることから、対地作業装置２
を上げるときには、上記した逆止弁２４を介して
高割合で供給される作動油により油圧シリンダ９
が作業装置上げ方向に作動せしめられるのに対
し、対地作業装置２を下げるときには、上記した
絞り２５を介して油圧シリンダ９から低割合で排
油が行なわれつつ該油圧シリンダ９が作業装置下
げ方向に作動せしめられることとなつて、対地作
業装置２の自重がかかる該作業装置下げ方向への
油圧シリンダ９の作動速度が絞り２５により低め
られ、これよりして、対地作業装置２の上げ下げ
速度に対する該作業装置２の自重の影響が排除さ
れて、上げ速度と下げ速度とが相均衡することと
なり、左右方向での耕深一定化等の対地作業成果
の一定化が同左右方向での一方向に片寄つて行な
われるような事態が起きないこととする。また絞
り２５により上記のように対地作業装置２の下げ
速度が緩和されることから、この考案の姿勢制御
装置は、圃場面に急激な凹凸変化があつても対地
作業装置２が急速下降しないこととして、該作業
装置２各部へ衝撃力が加わることを防ぎ、対地作
業装置を保護するものとなつている。

またこの考案の姿勢制御装置は対地作業装置２
の上げ方向のシリンダ９速度を決定する絞り１８
と下げ方向のシリンダ９速度を決定する絞り２５
とを、それぞれ絞り度可変に設け、該両絞り１
８，２５の絞り度を同時制御して油圧シリンダ９
の伸縮速度、つまり作業装置２の上げ速度と下げ
速度を同時に変更制御できることとしているか
ら、最初に述べたように対地作業装置の種類や本
機の走行速度によつて油圧シリンダ９の速度を変
更して最適速度を選定しないと各種の問題が起き
るのに対し、作業装置上げ下げ方向へのシリンダ
９速度を同時に変更制御して最適シリンダ速度を
容易且つ迅速に設定しうることとする。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を装備したトラク
タ後部及びロータリ耕耘機を示す側面図、第２図
は同実施例の油圧回路図、第３図は同実施例要部
の具体構造例を示す断面図である。 １……トラクタ、２……ロータリ耕耘機、７…
…タイロツド、９……油圧シリンダ、９ａ……伸
長作用油室、９ｂ……縮小作用油室、１０……セ
ンサー、１７……給油回路、１８……可変絞り、
２１……電磁弁、２３Ａ，２３Ｂ……油給排回
路、２４……逆止弁、２５……可変絞り、１０１
……バルブケース、１０２，１０３，１０４……
油通路、１０５，１０６，１０７……油通路、１
０８，１０９……テーパー部、１１０……調整螺
杆、１１１……ハンドル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 対地作業装置の姿勢を変更する複動型の油圧シ
   リンダを設け、対地作業装置の姿勢を検出するセ
   ンサーにより位置を切替え制御される電磁弁によ
   り該油圧シリンダへの作動油の供給を制御して、
   対地作業装置を水平姿勢に維持するように構成さ
   れた姿勢制御装置であつて、前記した電磁弁と油
   圧シリンダとを接続する１対の油給排回路のう
   ち、それを通しての給油時には作業装置上げ方向
   に、また排油時には作業装置下げ方向に、前記油
   圧シリンダがそれぞれ作動せしめられる側の油給
   排回路に挿入して、油圧シリンダ方向への油流通
   のみを許容する逆止弁と絞り度可変の絞りとを互
   に並列接続して設けると共に、前記電磁弁一次側
   の給油回路中に絞り度可変の他の絞りを挿入設置
   し、前記絞りと該他の絞りとを互に連動して絞り
   度増減操作可能とする操作手段を設けたことを特
   徴とする、対地作業装置の姿勢制御装置。