JPH0142968Y2

JPH0142968Y2 -

Info

Publication number: JPH0142968Y2
Application number: JP16668982U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-02
Filing date: 1982-11-02
Publication date: 1989-12-14
Also published as: JPS5970405U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はトラクタに連結されるロータリ、プラ
ウ、排土板、或いは走行車輛に連結される田植機
等の作業機の角度制御装置に関する。

近時、作業機の角度制御装置の開発が進んでい
る。これは基準面（一般に水平面）に対する作業
機の左右方向傾倒角度を検出する手段を設け、こ
の検出手段の検出結果に基き作業機を常に任意の
左右方向傾倒角度に制御するようにしたものであ
る。しかしながら作業機の左右方向傾倒角度の検
出手段は、作業機等に取付けられているために、
作業中はエンジン、伝動系の振動、走行に伴う振
動、旋回力等がノイズとなり、検出能力の低下を
招来して制御精度を悪化させていた。このため、
ノイズの抑制のために防振マウントを施す、オイ
ル、摩擦等によるダンピング効果を発揮させるべ
く所要の手段を設ける、さらには制御系の不感帯
を適宜に設定する等の方法を採つていたが、オイ
ル、摩擦等によるダンピングは温度、その他の外
因により特性が変りやすく、また不感帯による場
合も作業速度の変化、圃面の状態の変化に対して
充分対応できなかつた。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
り、作業機の振動を検出し、この振動の大、小に
対応して制御の不感帯幅を広、狭に変更する構成
として作業状況に対する最適制御を可能とした作
業機の角度制御装置の提供を目的とする。以下本
考案をその実施例を示す図面に基いて詳述する。

第１図は本考案に係る角度制御装置（以下本案
装置という）を装備し、ロータリをその後部に装
着したトラクタの一部破断左側面図、第２図はそ
の要部平面図である。図において１はトラクタ本
体、２はその後部に装着されたロータリであり、
該ロータリ２は１本のトツプリンク２０及びその
左、右下方の２本のロワリンク２１，２１を介し
てトラクタ本体１後側に昇降自在に取付けられて
いる。即ちトツプリンク２０の前端は油圧リフト
１０後側にトツプリンクヒンジ２２を介して連結
支持されており、ロータリ２前端の中央上方部に
トツプリンク２０後端を連結し、ミツシヨンケー
ス５両側の下部隅部にロワリンクピン２３，２３
を介して左右一対のロワリンク２１，２１前端を
連結支持し、ロータリ２の前端両側に各ロワリン
ク２１，２１後端を連結している。

油圧リフト１０には左右一対のリフトアーム１
１，１１の基端が連動連結されており、左側のリ
フトアーム１１の先端には連結ロツド２４の上端
を連結している。連結ロツド２４はターンバツク
ルにて伸縮可能となつており、その下端を左側の
ロワリンク２１の中程に連結している。右側のリ
フトアーム１１の先端にはリフトロツド２５の上
端を連結し、その下端に油圧シリンダ２６を一体
連設し、該油圧シリンダ２６のピストンロツド２
８を右側のロワリンク２１の中程に連結してあ
り、油圧リフト１０の駆動によりリフトアーム１
１，１１が共動してロータリ２全体を昇降させ、
また油圧シリンダ２６のピストンロツド２８の進
退駆動によりロータリ２の左右方向傾倒角度を変
化させるようになつている。即ち、第３図に示す
ように電磁弁４５のソレノイド４３（又は４４）
が励磁されると電磁弁４５は（又は）の位置
となつて油圧ポンプ４６からの圧油は油圧シリン
ダ２６のピストンロツド退入側（又は進出側）油
室に送給され、他方の油室の圧油はタンクに還流
されて油圧シリンダ２６のピストンロツド２８が
退入（又は進出）し、ロータリ２の右側が上昇
（又は下降）する。

左側の連結ロツド２４はターンバツクルにてそ
の長さを変更し得るようになつており、ロータリ
２の左右方向傾倒角度の微調節が可能となつてい
る。

ロータリ２のロータリカバ１６の上面中央には
円筒状をした傾斜角センサ２９が取付けられてい
る。傾斜角センサ２９は作業機に取付けられた円
筒状のケースに、常に鉛直となるよう垂下された
センサアームの上端を枢支し、該上端枢支部に、
該センサアームに対するケース（即ちロータリ
２）の回動量を検出するポテンシヨメータを設け
たものであり、ロータリ２の鉛直線に対する傾倒
角度に応じた電位を出力する。この実施例では傾
斜角センサ２９はロータリ２の振動を検出する振
動センサとしても用いられている。なおポテンシ
ヨメータに替えてデイジタル式の検出器を用いて
もよい。

第３図は本案装置の要部電子回路図である。図
において３１は負極をボデイアースしたバツテリ
であり、その正極はキースイツチ３２を介して後
述するウインドコンパレータ３０の電源端子に
接続されている。ウインドコンパレータ３０は変
化する入力電圧を、自由に設定できる２つの比較
基準電圧と比較して弁別する半導体装置であつ
て、この実施例ではシーメンス社製TCA965を用
いている。

ウインドコンパレータ３０の端子，は比較
識別の対象とする信号を与えるべき入力端子であ
り、前述した傾斜角センサ２９の出力電圧V₂₉が
与えられている。

傾斜角センサ２９は傾斜角センサ２９自身の左
右方向傾斜角度が０度（円筒状をした傾斜角セン
サ２９の軸心（センサアーム）が鉛直であり、従
つてロータリ２が水平状態）である場合に、その
出力電圧V₂₉がバツテリ３１の電圧EVの1/2とな
るように設定してあり、機体後方からみて傾斜角
センサ２９が反時計方向（従つてロータリ２の右
側が上昇）するとV₂₉が低下し、反対に機体後方
からみて傾斜角センサ２９が時計方向へ回動（ロ
ータリ２の右側が下降）するとV₂₉が上昇するよ
うになつている。

また、傾斜角センサ２９の出力はハイパスフイ
ルタ５１に入力されており、ハイパスフイルタ５
１は圃場のうねりによる低周波の信号をカツトし
てトラクタ本体１のエンジンからの振動、ロータ
リ２自身の振動、さらには圃面の細かい凹凸によ
る振動等に起因する信号変化分だけを通過させ
る。ハイパスフイルタ５１の出力は平滑回路５２
にて整流されて該平滑回路５２は振幅に対応した
電位を出力し、その出力はコンパレータ５６の＋
入力となると共にコンパレータ５７の−入力とな
つている。コンパレータ５６の−入力は抵抗５９
１，５９２，５９３を直列接続してなる分圧器５
９の抵抗５９１と５９２の接続点Q₁の電位とな
つており、またコンパレータ５７の＋入力は抵抗
５９２と５９３の接続点Q₂の電位となつている。

分圧器５９の接続点Q₁，Q₂の電位は、、平滑回
路５２が出力する高周波信号の振幅Ａの所定の大
きさA₁，A₂（但しA₁＞A₂）に対応しており、Ａ
＞A₁の場合にはコンパレータ５６の出力がハイ
レベル、コンパレータ５７の出力がローレベル、
A₁＞Ａ＞A₂の場合には両コンパレータ５６，５
７の出力は共にローレベル、A₂＞Ａの場合には
コンパレータ５６の出力はローレベル、コンパレ
ータ５７の出力はハイレベルとなる。

コンパレータ５６の出力はANDゲート５８の
一方の負論理入力となつており、コンパレータ５
７の出力はANDゲート５８の他方の負論理入力
になると共に、抵抗を介してトランジスタ５３の
ベースに与えられている。ANDゲート５８の出
力は抵抗を介してトランジスタ５４のベースに与
えられている。トランジスタ５３，５４の各コレ
クタはボデイアースされており、また各エミツタ
は、バツテリ３１の正極ラインとボデイアースと
の間に介装され、抵抗５５１，５５２，５５３，
５５４を直列接続してなる分圧器５５の抵抗５５
２と５５３の接続点P₂、抵抗５５３と５５４の
接続点P₃に夫々接続されている。従つて振幅の
大きさＡがＡ＞A₁の場合には、コンパレータ５
６の出力がハイレベルとなつてANDゲート５８
の出力がローレベル、コンパレータ５７の出力が
ローレベルとなり、両トランジスタ５３，５４が
オフして全ての抵抗５５１〜５５４が直列接続さ
れた接続点Ｐの電圧V₉₁がウインドコンパレータ
３０の端子へ与えられ、またA₁＞Ａ＞A₂の場
合には両ウインドコンパレータ５６，５７はロー
レベルとなつてANDゲート５８の出力がハイレ
ベルとなり、トランジスタ５４はオン、トランジ
スタ５３がオフとなつて分圧器５５の接続点P₃
がボデイアースされた状態での接続点Ｐの電圧
V₉₂がウインドコンパレータ３０の端子へ与え
られ、さらにA₂＞Ａの場合にはコンパレータ５
７の出力だけがハイレベルとなつてトランジスタ
５３がオンし、ANDゲート５８の出力はローレ
ベルとなつてトランジスタ５４がオフし、分圧器
５５の接続点P₂がボデイアースされた状態での
接続点Ｐの電圧V₉₃がウインドコンパレータ３０
の端子へ与えられる。各電圧V₉₁，V₉₂，V₉₃は
V₉₁＞V₉₂＞V₉₃となつている。

ウインドコンパレータ３０の端子への入力電
圧V₉は第４図に示すようにウインドの1/2幅を規
定するものであり、その入力電圧V₉が高くなる
（即ち入力電圧がV₉₁になる）とウインドの1/2幅
は大きくなり、反対に入力電圧V₉が低くなる
（即ち入力電圧がV₉₃になる）とウインドの1/2幅
は小さくなる。

ウインドコンパレータ３０の端子は第４図に
示すようにウインドの中点を規定する電圧を与え
るべき入力端子であつて、可変抵抗３４の出力電
圧V₈が入力されている。

可変抵抗３４はロータリ２の左右方向傾倒角度
設定用に設けられたものであつて、バツテリ３１
の正極に連なるキースイツチ３２とは抵抗３３を
介して接続され、また抵抗３５を介してボデイア
ースされており、ロータリ２を水平制御する場合
は、バツテリ３１の1/2の電圧が端子へ与えら
れる。可変抵抗３４の抵抗値設定用のつまみ１２
は運転席１３の前方の操作パネル１４に設けられ
ている。つまり抵抗３３、可変抵抗３４、抵抗３
５にて構成される分圧回路の電圧をつまみ１２の
左右への回転により設定して、これをウインドコ
ンパレータ３０の端子へ与えている。

端子，はウインドコンパレータ３０の出力
端子であつて、夫々２個のトランジスタを接続し
てなる駆動回路４１，４２に接続され、夫々の出
力V₂，V₁₄がローレベルになつた場合にソレノイ
ド４３，４４を各励磁するようにしてあり、前述
の如くソレノイド４３又は４４の励磁により前記
油圧シリンダ２６のピストンロツド２８が退入
（又は進出）するようになつている。

次に第４図に基きウインドコンパレータ３０の
動作につき簡単に説明する。第４図イ，ロは夫々
２値出力V₂，V₁₄を、横軸に傾斜角センサ２９の
出力V₂₉をとつて示したものである。V₁₄はV₂₉＜
V₈−V₉でローレベル、V₂₉＞V₈−V₉でハイレベ
ルとなり、またV₂はV₂₉＜V₈＋V₉でハイレベル、
V₂₉＞V₈＋V₉でローレベルとなる。そしてV₈−
V₉〜V₈＋V₉の範囲をウインドと称し、V₈が中点
を、またV₉がその幅1/2を規定する。本案装置に
おいては中点を規定するV₈は可変抵抗３４で適
宜に設定された値で固定されているが、1/2幅を
規定するV₉はV₂₉の振動成分の状態に応じて変化
し、またV₂₉はロータリ２の水平角度（水平面に
対する絶対水平角度）の状態に応じて変化する。
つまりロータリ２の状態と設定角度によつてV₂
又はV₁₄がローレベルになり、ソレノイド４３又
は４４が励磁される結果ロータリ２の左右方向傾
倒角度の制御が行われ、V₂₉がウインド内にある
場合、即ちV₈−V₉〜V₈＋V₉の範囲にある場合は
制御の不感帯としてロータリ２の左右方向傾倒角
度の制御は行われない。そしてウインドの1/2幅
（即ち制御の不感帯幅の1/2）を規定するV₉は傾
斜角センサ２９の出力電圧V₂₉の振動成分の振幅
の大小に応じて大小に変化する。

斯かる構成の本案装置を搭載したトラクタは次
のように使用され動作する。作業を開始するにあ
たり、ロータリ２の左右方向傾倒角度をつまみ１
２にて設定する。これにより可変抵抗３４の抵抗
値は変化してウインドコンパレータ３０の端子
へは設定角度に対応する電圧V₈が入力される。

このような状態にて耕耘作業を開始するとロー
タリ２は水平面に対してつまみ１２にて設定され
た角度だけ左右方向へ傾倒した状態で耕耘を行
う。

この場合、傾斜角センサ２９の出力V₂₉にはエ
ンジンの振動、圃面の細かい凹凸等による振動に
基因する高周波の信号が、圃面のうねり等に基因
する低周波の信号に重畳しており、ハイパスフイ
ルタ５１は振動に起因する高周波の信号だけを抽
出して平滑回路５２に出力し、平滑回路５２はこ
の高周波の信号の振幅に対応した電圧を出力す
る。そして振幅Ａがひじように大きく、Ａ＞A₁
である場合にはコンパレータ５６の出力がハイレ
ベル、コンパレータ５７の出力はローレベルとな
り、両トランジスタ５３，５４はオフして、ウイ
ンドコンパレータ３０の端子へは、分圧器５５
の抵抗５５１〜５５４が全て直列接続された抵抗
５５１と５５２の接続点Ｐのひじように高い電圧
V₉₁が入力され、ウインド幅はひじように大きく
なる。また振幅Ａが大きく（又は小さく）、A₁＞
Ａ＞A₂（又はA₂＞Ａ）である場合には、コンパレ
ータ５６，５７の両出力がローレベル（又はコン
パレータ５７の出力だけがハイレベル）となり、
トランジスタ５４又は５３がオンし、分圧器５５
は接続点P₃又はP₂がボデイアースされた状態で
の接続点Ｐの電圧V₉₂又はV₉₃がウインドコンパ
レータ３０の端子に入力され、ウインド幅は大
きく（又は小さく）なる。

そして圃場の凹凸等によりトラクタ１の右方
（又は左方）が低く傾くと、傾斜角センサ２９は
この状態を検出してその出力V₂₉は上昇（又は下
降）し、V₂₉がV₈＋V₉よりも大（又はV₈−V₉よ
りも小）となると端子（又は）の出力V₂（又
はV₁₄）がローレベルとなつてソレノイド４３又
は４４が励磁され、油圧シリンダ２６のピストン
ロツド２８が退入（又は進出）する結果、ロータ
リ２の右側が上昇（又は下降）してロータリ２は
左方（又は右方）に回動する。そしてこの回動は
傾斜角センサ２９の出力V₂₉がV₈＋V₉よりも小
（又はV₈−V₉よりも大）となるまで、即ちV₂₉が
ウインド内となるまで行われ、ロータリ２はほぼ
つまみ１２にて設定された左右方向傾倒角度の状
態となり、圃場は水平面に対してつまみ１２にて
設定された略一定の傾斜角度にて耕耘されること
になる。この場合、ウインド幅（即ち不感帯幅）
を規定する電圧V₉は、傾斜角センサ２９の捉え
る振動の振幅の大小に対応して大小に変化し、振
動の振幅が大きい場合には端子への入力電圧
V₉は大きくなつてウインド幅（不感帯幅）は大
きくなり、反対に振幅が小さい場合には端子へ
の入力電圧V₉は小さくなつてウインド幅（不感
帯幅）は小さくなる。これは圃面の細かい凹凸、
エンジンの振動等により機体振動が激しい場合に
は、ロータリ２の傾倒制御の不感帯幅を大きくし
て、ロータリ２のハンチングを防止し、反対に機
体振動が小さい場合には不感帯幅を小さくしてロ
ータリ２の左右方向傾倒制御の精度の向上を図つ
たものである。

なお上述の実施例においては作業機としてトラ
クタに装着されるロータリについて説明したがこ
れに限るものではなく、例えばトラクタ前部に装
着される排土板、走行車輛に装着される田植機等
についても適用できる。また作業機の振動検出
は、作業機の傾倒角度を検出する傾斜角センサの
出力を利用したが、これに替えて作業機の振動の
みを検出するセンサを別に設ける構成としてもよ
い。

以上詳述したように本考案は、基準面に対する
作業機の左右方向傾倒角度検出手段を備え、該検
出手段の検出結果に基き作業機の左右方向傾倒角
度を制御する作業機の角度制御装置において、作
業機の振動を検出する振動検出器と、該振動検出
器が検出した振動の大、小に応じて不感帯幅を
広、狭に変更する手段とを具備するものであるの
で、エンジン、伝動系の振動、走行に伴う振動、
旋回力等のノイズによる検出能力の低下は防止で
き、作業機の左右方向傾倒角度制御は、作業速度
の変化、圃面の細かい凹凸等の作業条件に対応し
た不感帯幅が得られ、作業精度、作業の安定性の
向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであり、第１
図は本案装置を装備し、ロータリを後部に装着し
たトラクタの一部破断左側面図、第２図はその要
部平面図、第３図は本案装置の要部電子回路図、
第４図はウインドコンパレータの動作説明図であ
る。１……トラクタ本体、２……ロータリ、１２…
…つまみ、２１……ロワリンク、２６……油圧シ
リンダ、２９……傾斜角センサ、３０……ウイン
ドコンパレータ、３４……可変抵抗、４３，４４
……ソレノイド、４５……電磁弁、５１……ハイ
パスフイルタ、５２……平滑回路、５５，５９…
…分圧器、５６，５７……コンパレータ、５８…
…ANDゲート。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

基準面に対する作業機の左右方向傾倒角度検出
手段を備え、該検出手段の検出結果に基き作業機
の左右方向傾倒角度を制御する作業機の角度制御
装置において、作業機の振動を検出する振動検出
器と、該振動検出器が検出した振動の大、小に応
じて不感帯幅を広、狭に変更する手段とを具備す
ることを特徴とする作業機の角度制御装置。