JPH0249504A - 農用トラクタの作業機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トラクタに対して対地作業機を昇降操作する
油圧シリンダに加え、作業機をローリング操作するため
の油圧シリンダを備え、圃場の耕耘等を行なう場合に適
した農用トラクタの作業機制御装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来のこの種トラクタとしては、例えば実開昭５０−５
０７０７かあるが、ローリング用の油圧シリンダ２９と
昇降用の油圧シリンダ１６は手動操作であり、傾斜検知
機構等により自動的に水平姿勢等を保つ構造ではない。

また耕深を検知して自動的に耕深制御できる構造でもな
い。

また耕深を検知して自動的に耕深制御する機構のみを備
えているトラクタや、傾斜検知機構を備えて自動的に作
業機等の傾斜を水平制御するのみの作業車輛等はあるが
、圃場を耕耘する場合において、上記一方のみの自動制
御だけでは適切な耕深で圃場全体を均等に耕耘するのは
困難である。

例えば圃場を耕耘する場合には、残耕をなくすために、
軟かくなった既耕地と未だ硬い未耕地の境界線に沿って
トラクタを走行し、作業する必要がある。このような作
業の場合トラクタの片方の車輪、例えば右車輪が軟かい
既耕地側へ落ち込み易く、落ち込んだりすると走行ハン
ドルを逆方向に切らなければならない。これを繰り返す
ため、トラクタは蛇行しながら走行する。即ち前後、左
右に傾斜しながら走行することになり、ローリング及び
耕深の一方の自動制御だけでは不十分である。

また往復耕耘中はトラクタを圃場端部で旋回（回向）す
るが、該旋回場所において、作業機を持ち上げた後の穴
、制動状態の内輪により削られた穴及び車輪による旋回
外側の凸部等ができており、枕地処理の場合は上記のよ
うに凹凸のできた箇所を走行するため、前後、左右に傾
斜しながら走行することになり、ローリング及び耕深の
一方の自動制御だけでは不十分である。

（問題を解決するための技術的手段） 上記問題を解決するために本発明は、トラクタに対して
対地作業機を昇降操作する油圧シリンダ２４に加え、作
業機をローリング操作する油圧シリンダ３７を備え、ロ
ーリング操作用の油圧シリンダ３７をローリング制御弁
１４に接続し、昇降用油圧シリンダ２４を主制御弁１１
に接続し、ローリング制御弁１４と主制御弁１１が同時
に作動しうるようにそれらを並列に油圧ポンプ側に接続
し、作業機のロータリカバー４３側にはローリング制御
弁１４に傾斜信号を送る傾斜検知機構を設け、作業機と
主制御弁１１の間には、リヤカバー４４の回動により作
業機の深さを測定して上記主制御弁１１にフィードバッ
クするデプスコントロール機構を備え、ローリング操作
用の油圧シリンダ３７を伸長させたローリング制御時で
あって、リヤカバー４４が上方へ回動させられたときは
、作業機を上昇させ、ローリング操作用の油圧シリンダ
３７を収縮させたローリグ制御時であって、リヤカバー
４４が下方へ回動させられたときは、作業機を下降させ
るように、油圧シリンダ３７とデプスコントロール機構
とを連動させている。

（実施例） 本発明を適用した農用トラクタの左側面部分を含む第１
図において、エンジン１で駆動されるポンプ２の吸込口
３は油路４をへてタンク５内のストレーナ６に接続し、
ポンプ２の吐出ロアは油路８を介して分流弁９の入口に
接続し、分流弁９の一方の出口は油路１０をへて主制御
弁１１の入口１２に接続し、分流弁９の他方の出口は油
路１３をへてロ−リグ制御弁１４の入口１５に接続して
いる。主制御弁１１の出口１６．１７．１８の内、出口
１６はスローリターン弁１９を有する油路２０をへてタ
ンク５に連通し、出口１７は油路２１をへてタンク５に
連通し、出口１８はストップ弁２２を有する油路２３を
へてリフトアーム駆動用油圧シリンダ２４の作動室２５
に連通している。油路２３の途中から安全弁２６を有す
る油路２７が分岐し、この油路２７の他端はタンク５に
連通ずる。２８は油圧取出口である。

油圧シリンダ２４内に嵌合したピストン３０はロッド３
１を介してリフトクランク３２の下端部に係合し、リフ
トクランク３２の上端部が固着したリフト軸３３には左
側のリフトアーム３４の他にフィードバックアーム３５
が取りつけてあり、リフトアーム３４はリフトリンク３
６と複動油圧シリンダ３７を介して左側のロアリンク３
８の中央部に接続している。ロアリンク３８の前端（図
の左端）は車幅方向のビン３９を介してトラクタ本機側
ブラケット４０に接続し、後端部はギヤケース４１に接
続している。４２はギヤケース４１の下端部に取りつけ
たロータ、４３はロータ４２を覆うロータリカバー、４
４はリヤカバーで、リヤカバー４４は車幅方向のヒンジ
４５を介して口タリカバー４３に取りつけである。ロー
タ４２は未耕地４６内に一定量喰い込み、ロータ後方の
既耕地４７上にリヤカバー４４の後端部か弾性的にのっ
ている。４８．４９は車幅方向のピン、５０はリフトリ
ンク３６の下端に設けたピストンで、このピストン５０
は油圧シリンダ３７内に摺動自在に嵌合し、その上側と
下側の作動室５１．５２はそれぞれ油路５３．５４をへ
てローリング制御弁１４の出入口５５．５６に接続して
いる。

右側のリフトアーム３４′は途中にタンバックル５８を
有するリフトリンク５つ、６０を介して右側のロアリン
ク３８′に接続している。ターンバックル５８は上下に
右ねじと左ねじのねじ穴を備え、そこにリフトリンク５
９．６０が螺合し、ロックナツト６１により一体化して
いる。

フィードバックアーム３５の下端にポジションコントロ
ール用のフィードバックロッド６２が車幅方向のピンを
介して接続し、ロッド６２の前端はコントロールバー６
３の中間部後面（図の右側面）に当接し、バー６３に支
点を与えている。コントロールパー６３の上端部前面に
はスプール６４が下げ方向（逆Ａ方向）に働くばね６５
の弾力により圧接し、バー６３の上端部前面はコントロ
ールレバー６６のカム６７に当接する。６８はバ６３の
上端に接続した引張ばねである。

ロッド６２の上側に併設したデプスコントロール用のフ
ィードバックロッド７０は、前端が僅かな隙間をへたて
てコントロールパー６３に対向し、図示されていないガ
イド機構により長手方向に摺動自在に支持され、後端部
はアーム７１の下端部に係合している。アーム７１は上
端部が車幅方向のピン７２にスイング自在に支持され、
途中部分にワイヤ７３の前端が接続し、ワイヤ７３はそ
こから後下方へ延び、下端はりャカバー４４のブラケッ
ト７４に車幅方向のピンを介して接続している。

ローリング制御弁１４の出口アロは油路７７をへてタン
ク５に連通し、安全弁７８を有するバイパス油路７９が
油路１３．７７を接続している。

ローリング制御弁１４は切換用ソレノイド８０゜８１を
備え、これらは信号線８２．８３を介してコントローラ
８４に接続している。コントローラ８４は内部にリレー
を内蔵しており、信号線８５．８６を介してロータリカ
バー４３上に取りつけた水準器８７に接続する。８８は
バッテリである。

図示の水準器８７は第２図のような水銀式のもので、ロ
ータリカバー４３上に取りつけた車幅方向の細長い硝子
容器の左右両端部に各一対の電極８９．９０．８９１０
−を備え、電極９０．９０′をアースに接続し、電極８
９．８９′に信号線８５．８６を接続している。水準器
８７が水平である場合は内部の水銀９１は容器の中央部
にあり、左右何れの電極も接続しない。しかしロータリ
カバー４３の左側が低くなるように傾斜すると、水銀９
１は矢印で示す如く左方向に移動して電極８９．９０を
接続する。

第１図はロータ４２がコントロールレバー６６で指示し
た耕深Ｈで耕起作業を継続している中立状態を示してお
り、ローリング制御弁１４は中立状態であるため左側の
リフトリンク３６（シリンダ３７もリフトリンクの役割
を果す）の長さＬと右側のリフトリンク５９．６０の長
さＬ′は等しい（Ｌ−Ｌ−）。この状態からコントロー
ルレバ６６を矢印Ｂで示す上げ方向に操作すると、コン
トロールレバー６３はロッド６２を支点として時計方向
に回動腰下端部がスプール６４を矢印Ａで示す上げ方向
に押す。これにより主制御弁１１は図の左方へ切換わり
、それまで入口１２がら出口１７側へ流出していた作動
油は、入口１２が出口１８側へ切換わることにより油路
２３をへて油圧シリンダ２４の作動室２５へ供給され、
リフトアーム３４が上昇し、作業機全体が上がる。その
時リフトリンクの長さり、Ｌ−は変わらない。

リフトアーム３４の上昇に伴ないフィードバックロッド
６２が後退するためスプール６４は下げ方向（逆Ａ方向
）へ移動し、これによりリフトアム３４はコントロール
レバー６６の指示した位置に収斂する。

（作用） 作業中、油圧ポンプ２から吐出される作動油は、分流弁
９に流入し、そこで２手に分岐され、一方の出口ポート
からは油路１０を介して主制御弁１１に供給され、残り
の出口ポートからは油路１３を介してローリング制御弁
１４に供給される。

作業中トラクタ本体のローリングによりロークリカバー
４３の左側が右側部分に対し低くなると、第２図の水準
器８７はその左側が低くなるように傾斜するため、内部
の水銀９１が矢印で示すように左方へ移動し、電極８９
．９０が接続する。これにより信号は線８５を通してコ
ントローラ８４へ伝わり、コントローラ８４のリレーが
作動して線８２からソレノイド８０へ上げ信号が供給さ
れる。ソレノイド８０が励磁するとローリング制御弁１
４はばねの弾力に抗して上げ方向（矢印Ａ方向）へ切換
わり、入口１５は出入口５５に、出入口５６は出口アロ
に接続するため作動室５１に油圧が供給され、上下位置
の固定したピストン５０に対しシリンダ３７が上昇し、
左側のロアリンク３８を介してロータ４２の左側部分が
上がる。ロータリカバー４３が水平状態になると水銀９
１は電極８９．９０から離れて第２図の中立位置へ戻る
。これによりローリング制御弁１４は第１図に示す中立
状態へ復帰し、作動室５１．５２内の油圧は保持され、
リフトリンク長さしは減少した一定値となる（Ｌ−Ｉ＝
Ｌ′）。ロータリカバー４３の左側部分が右側部分に対
し上昇した場合は逆の動作によりＬが増加し、このよう
にして作業機は可及的に水平な姿勢を保つ。

上記ローリング制御中、耕深Ｈが一定値を越えて増加し
た場合は、ピン４５を支点とするりャカバー４４の反時
計方向の動きにより、デプスコントロール用フィードバ
ックロッド７０が矢印方向に前進してスプール６４を上
げ方向（矢印Ａ）へ押し、コントロールレバー６６の位
置に関係なく作動室２５へ油圧が供給され、これにより
作業機全体が上がる。耕深Ｈが減少し、リヤカバー４４
がビン４５を支点として時計方向へ回動すると、ロッド
７０は逆矢印方向へ後退して元のポジションコントロー
ル状態へ戻る。

耕耘作業中におけるローリング制御と耕深制御の具体的
な連動動作を説明すると、図示のように油圧シリンダ３
７が左側に配置されている場合に、右車輪が凹地に陥落
して右側に傾斜したとすると、ローリングの自動制御が
働いて油圧シリンダ３７が伸長して水平状態になる。こ
の水平状態では耕深Ｈが過大となるが、同時に作業機の
りャカバー４４は地面に押し上げられて上方に回動し、
それによりデプスコントロール制御により作業機を上昇
させて適正な耕深状態に戻る。

逆に右車輪が５地に乗り上げｔ作業機が左側に傾斜した
場合には、油圧シリンダ３７は収縮し、水平状態になる
。この状態では耕深Ｈが小さくなり過ぎ、耕耘不良とな
るが、同時に作業機のりャカバー４４が下降して、デプ
スコントロール制御により作業機を下降させ適正な耕深
にできる。

なお左車輪が５地に乗り上げた場合は右側に傾斜し、こ
れに対して油圧シリンダ３７は伸長して作業機を水平に
制御するが、この場合は乗り上げの情況により耕深が深
くなる場合と浅くなる場合の両方考えられるが、いずれ
の場合でもそれらに応じたりャカバー４４の回動により
、デプスコントロールで作業機は適切な耕深になる。

また左車輪が凹地に落下した場合は左側に傾斜し、これ
に対して油圧シリンダ３７は収縮して水平に制御するが
、この場合も落下の情況により耕深が深くなる場合と浅
くなる場合の両方考えられるが、いずれの場合でもそれ
らに応じたりャカバー４４の回動により、デプスコント
ロールで作業機は適切な耕深になる。

（別の実施例） 図示の実施例のデプスコントロール機構では、リヤカバ
ー４４の回動をフィードバックロッド７０伝達する手段
として、ワイヤ７３を利用しているが、このようなワイ
ヤ方式の他に電気的手段、例えばリヤカバー４４の回動
を電気的に検出し、電気モータ等のアクチュエータによ
りフィードバクロッド７０を所定量作動させるような手
段を備えてもよい。

傾斜検知機構はロータリカバー４３側として、ギヤケー
ス４１あるいはロータリカバー上のフレム部祠等に設け
ることも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、トラクタに対して対地作
業機を昇降操作する油圧シリンダ２４に加え、作業機を
ローリング操作する油圧シリンダ３７を備え、ローリン
グ操作用の油圧シリンダ３７をローリング制御弁１４に
接続し、昇降用油圧シリンダ２４を主制御弁１１に接続
し、ローリング制御弁１４と主制御弁が同時に作動しう
るようにそれらを並列に油圧ポンプ側に接続し、作業機
のりャカバー４３側にローリング制御弁１４に傾斜信号
を送る傾斜検知機構を設け、作業機と主制御弁１１の間
には、リヤカバー４４の回動により作業機の深さを測定
して上記主制御弁１１にフィトバックするデプスコント
ロール機構を備え、ローリング操作用の油圧シリンダ３
７を伸長させたローリング制御時であって、リヤカバー
４４か上方へ回動させられたときは、作業機を上昇させ
、ローリング操作用の油圧シリンダ３７を収縮させたロ
ーリグ制御時であって、リヤカバー４４が下方へ回動さ
せられたときは、作業機を下降させるように、油圧シリ
ンダ３７とデプスコントロール機構とを連動させている
ので、次のような利点がある。

（１）圃場を耕耘する場合において、軟らかい既耕地と
硬い未耕地との境を走行する隣接耕耘時や、凹凸のでき
た枕地処理の時に、車輪の落下あるいは乗り上げ等によ
りトラクタ自体が前後、左右に傾斜しながら走行しても
、ローリング制御と耕深制御が連動して、ローリングと
耕深を同時に自動制御するため、圃場全体を適切な耕深
で均等に耕耘できる。

（２）リヤカバー４４をデプスコントロールのセンサと
して利用すると共に、傾斜検知機構を作業機のロータリ
カバー側に設けているので、接地状態で回動するリヤカ
バー４４の振動の影響を避けることができ、それにより
誤信号をなくすことができ、良好な傾斜検知機能を発揮
できる。

なお一般的なトラクタにおいては右側のリフトリンク５
９．６０の途中にターンバックル５８が取りつけてあり
、左側のリフトリンクはりフトアム３４とロアリンク３
８を直結するロッドであるため、その左側のリフトリン
クの途中又は端部に複動油圧シリンダ３７を介装するこ
とが容易であり、複動油圧シリンダ３７と右側のターン
バックル５８を併用することにより調節範囲が大きくな
り、適正な制御が可能となる。水銀式の水準器８７の代
りに、ボール式、吊下げ重錐式（天秤式）の水準器を採
用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した農用トラクタの左側面部分を
含む構造略図、第２図は第１図の■−■断面部分拡大図
である。１１・・・主制御弁、１４・・・ローリング制
御弁、２４・・・昇降用油圧シリンダ、３７・・・ロー
リング用複動油圧シリンダ、７０・・・デプスコントロ
ール用フィードバックロッド、８７・・・水準器 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社代理人　弁理
士　大森　忠孝［□−“１し・−−ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　トラクタに対して対地作業機を昇降操作する油圧シリ
   ンダ２４に加え、作業機をローリング操作する油圧シリ
   ンダ３７を備え、ローリング操作用の油圧シリンダ３７
   をローリング制御弁１４に接続し、昇降用油圧シリンダ
   ２４を主制御弁１１に接続し、ローリング制御弁１４と
   主制御弁１１が同時に作動しうるようにそれらを並列に
   油圧ポンプ側に接続し、作業機のロータリカバー４３側
   には、ローリング制御弁１４に傾斜信号を送る傾斜検知
   機構を設け、作業機と主制御弁１１の間には、リヤカバ
   ー４４の回動により作業機の深さを測定して上記主制御
   弁１１にフィードバックするデプスコントロール機構を
   備え、ローリング操作用の油圧シリンダ３７を伸長させ
   たローリング制御時であって、リヤカバー４４が上方へ
   回動させられたときは、作業機を上昇させ、ローリング
   操作用の油圧シリンダ３７を収縮させたローリグ制御時
   であって、リヤカバー４４が下方へ回動させられたとき
   は、作業機を下降させるように、油圧シリンダ３７とデ
   プスコントロール機構とを連動させたことを特徴とする
   農用トラクタの作業機制御装置。