JPH0313125Y2

JPH0313125Y2 -

Info

Publication number: JPH0313125Y2
Application number: JP1982168592U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-05
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1991-03-27
Also published as: JPS5973126U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、例えばトツプリンク及びロワリンク
からなる３点リンク機構を介してトラクタ本体の
後方に連結されるロータリ等の作業機の制御装置
に関し、作業機の左右傾倒角度を制御するもので
あつて、トラクタ本体と作業機との連結部材に作
用する作業機の荷重を検出する手段を設け、これ
によつて検出した荷重が所定値以上となつた場合
に作業機の傾倒角度をトラクタ本体に対して左右
均等となすようにして、安全性、信頼性の向上を
図つたトラクタの作業機制御装置を提案したもの
である。

すなわち、本考案は、作業機の左右方向傾倒角
度の制御において、作業機を上昇させて非作業状
態とする場合や、作業中に作業機に過剰な負荷が
かかつたときなどに、作業機の左右傾倒にかかわ
らず、作業機をトラクタ本体に対して左右均等と
なすものであり、ロータリ等の作業機の自重によ
る力やロータリの左右アンバランスによる力など
が負荷として連結部材に大きく加わつたことを検
出することにより、ロータリ等の作業機の左右姿
勢をトラクタ本体に対して左右均等となるよう制
御を行うよう構成したものである。

以下本考案をその実施例を示す図面に基づいて
詳述する。

第１図は本考案に係るトラクタの作業機制御装
置（以下本案装置という）を装備し、後部に作業
機としてロータリを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り、この
トラクタはロータリの作用方向傾倒角度の制御を
行うように構成されている。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３０
及びその左、右下方の２本のロワリンク２１ｌ，
２１ｒ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３０の前
端は油圧リフト１０後側にトツプリンクヒンジ２
２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３０後端を連結し、
ミツシヨンケース３両側の下部隅部にロワリンク
ピンを介して左右一対のロワリンク２１ｌ，２１
ｒ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２１ｌ，２１ｒ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、左方のリ
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２１ｌ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
２８を右側のロワリンク２１ｒ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
１１，１１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４図に
示すように、油圧シリンダ２６と油圧ポンプＰと
の間に介装された電磁弁ＶのソレノイドSa（又は
Sb）が励磁されると電磁弁Ｖは（又は）の
位置となつて油圧ポンプＰからの圧油は油圧シリ
ンダ２６のピストンロツド２８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は退入（又は進出）し、ロータリ２の右側
（又は左側）が上昇する。

右側のロワリンクピンにはロータリ型のポテン
シヨメータ２３が取付けられており、右側のロワ
リンク２１の上下方向回動量に対応した電位を出
力する。

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。

第３図はトツプリンク３０の縦断面図である。
トツプリンク３０には、該トツプリンク３０に加
わる軸方向力を検出する伸縮力検出機構が設けら
れている。

本考案では作業機（ロータリ２）の連結部材で
あるトツプリンクに加わる軸方向力で、この部材
に作用する作業機の荷重を検出している。

即ちトツプリンク３０の前部を円筒状のシリン
ダ３１にて構成し、該シリンダ３１に摺動自在と
なつたロツド３２の前端部を内嵌して、シリンダ
３１の前端をトツプリンクヒンジ２２に連結し、
ロツド３２の後端をロータリ２前端の中央上方部
に連結している。そしてロツド３２のシリンダ３
１内の前端にカム体３３を固着し、該カム体３３
をシリンダ３１の中央に付勢する押バネ３５，３
６がシリンダ３１内の前側、後側に夫々設けられ
ていて、シリンダ３１の一側面には、ロツド３２
が所定の力にて後方に牽引された場合、例えば、
ロータリ２を上方位置近くまで上昇させるときな
ど、要するにロータリ２の自重によりロツド３２
に後方への牽引力が加わつた場合にカム体３３に
て作動されるリミツトスイツチ３４が装着されて
いる。

ロータリ２のロータリカバ１６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、常に鉛直となるように垂下された
センサアームの上端を枢支し、該枢支部にケース
（即ちロータリ２）に対するセンサアームの回動
量を検出するポテンシヨメータを設けたものであ
り、鉛直線に対するロータリ２の傾倒角に応じた
電位を出力する。

第４図は本案装置の要部電子回路図である。図
において４１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４２を介して後
述するウインドコンパレータ４０，５０の夫々の
電電源端子に接続されている。各ウインドコン
パレータ４０，５０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、この実施例では夫々シ
ーメンス社製TCA965を用いている。

ウインドコンパレータ４０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はそれ自信の
左右方向傾倒角度が０度（円筒状をした傾倒角セ
ンサ２９の軸心が鉛直。従つてロータリ２の左右
方向傾倒角度が０度である水平状態）である場合
に、その出力電圧V₂₉がバツテリ４１の電圧Evの
１／２（例えばEv＝12Vの場合は12／２＝6V）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（即ちロータリ２の右側
が上昇する方向）へ回動すると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（即ちロータリ２の右側が下降する方向）へ回
動するとV₂₉が上昇するようになつている。

第１のウインドコンパレータ４０の端子は第
５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４４の
出力電位V₈が入力されている。可変抵抗４４は
ロータリ２の水平角度設定用に設けられたもので
あり、バツテリ４１の正極に連なるキースイツチ
４２とは抵抗４３を介して接続され、また抵抗４
５を介してボデイアースされている。可変抵抗４
４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４３、可変抵抗４４、抵抗４５にて構成され
る分圧回路の出力電圧V₈をつまみ１２の操作に
より設定して、これをウインドコンパレータ４０
り端子へ与えている。

ウインドコンパレータ４０の端子への入力電
圧V₉は第５図に示すようにウインドの1/2幅、即
ち不感帯幅の1/2を規定するものであり、バツテ
リ４１の正極ラインとボデイアースとの間に介装
された抵抗４６と４７との接続点の電位V₉が与
えられている。

端子，はこれを接地電位にした場合にウイ
ンドコンパレータ４０の出力動作を禁じる端子で
あつて、端子，は夫々ダイオード４８，４９
を介して前述のリミツトスイツチ３４の常開接点
３４ａの一端に接続され、その他端をボデイアー
スしている。

端子，はウインドコンパレータ４０の出力
端子であつて、夫々ダイオード５１，５２を介し
て２個のトランジスタを接続してなる駆動回路５
３，５４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Sa，Sbを各励
磁するようにしてあり、前述の如くソレノイド
Sa（又はSb）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。

第２のウインドコンパレータ５０も同様の構成
となつており、前記第１のウインドコンパレータ
４０の各端子と同符号を付した各端子は同様の働
きをする。即ち端子は電源端子であつて、バツ
テリ４１の正極ラインに接続されており、また端
子，は比較識別の対象とする信号を入力する
端子であつて、右側のロワリンク２１ｒに設けら
れたポテンシヨメータ２３の出力電圧V₂₃が与え
られている。ポテンシヨメータ２３は右側のロワ
リンク２１ｒが左側のロワリンク２１ｌと平行状
態である場合に、その出力電圧V₂₃がバツテリ４
１の電圧Evの1/2となるように設定してあり、ロ
ワリンク２１ｒの後端が上昇（又は下降）すると
出力電圧V₂₃が低下（上昇）するようになつてい
る。

ウインドの中点を規定する電圧を与えるべきウ
インドコンパレータ５０の端子は、バツテリ４
１の正極ラインとボデイアースとの間に直列接続
された抵抗５５と５６の接続点に接続されてい
る。両抵抗５５と５６の抵抗値は等しくなつてお
り、端子へはバツテリ４１の電圧Evの1/2の電
圧V′₈が入力されている。

端子はウインドの1/2幅、即ち不感帯幅の1/2
を規定する電圧が与えられており、バツテリ４１
の正極とボデイアースとの間に介装された抵抗５
７と抵抗５８との接続点の電位V′₉が入力されて
いる。この電位V′₉は前記第１のウインドコンパ
レータ４０の電位V₉よりも十分小さい値となつ
ており、従つてその不感帯幅も小さくなつてい
る。

さらにウインドコンパレータ５０の出力動作を
禁じる端子，は夫々ダイオード６１，６２を
介して前記リミツトスイツチ３４の常閉接点３４
ｂの一端に接続され、その他端はボデイアースさ
れている。従つてリミツトスイツチ３４が非作動
の場合は端子，は接地電位となつており、ウ
インドコンパレータ５０の出力動作は禁じられ、
リミツトスイツチ３４が作動するとウインドコン
パレータ５０は動作する。

ウインドコンパレータ５０の出力端子，は
ダイオード６３，６４を介して前記駆動回路５
３，５４に夫々与えられている。

次に第５図に基づき第１のウインドコンパレー
タ４０の動作につき、また第６図に基づき第２の
ウインドコンパレータ５０の動作につき簡単に説
明する。第５図イ，ロは第１のウインドコンパレ
ータ４０の端子，の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
の1/2を規定し、中点を規定するV₈は可変抵抗４
４で適宜に設定された値で固定され、また1/2幅
を規定するV₉は一定の値で固定されているが、
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Sa又はSbが励磁
される結果、ロータリ２の左右方向傾倒角度の制
御が行われる。そしてV₂₉がウインド内にある場
合、つまり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。

第６図イ，ロは第２のウインドコンパレータ５
０の端子，の２値出力V₂，V₁₄を、横軸に右
側のロワリンク２１ｒに設けられたポテンシヨメ
ータ２３の出力電圧V₂₃をとつて示したものであ
り、第１のウインドコンパレータ４０と同様に動
作するが、ウインドの中点を規定するV′₈は、バ
ツテリ４１の電圧V_Eの1/2に固定されており、ま
た不感帯幅の1/2を規定するV′₉は小さい値で固定
されていて、その不感帯幅は小さくなつている。

斯かる構成の本案装置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１２にて例えば水平
状態に設定する。これにより可変抵抗４４の抵抗
値は変化してウインドコンパレータ４０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に傾倒した状態で耕耘を行
う。そして圃場の凹凸等によりトラクタ１の右側
（又は左側）が低くなつて右下り（又は右上がり）
に傾くと、この傾きに伴つてロータリ２も右下り
（又は右上がり）に傾き、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
は機体後方からみて左方（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はつまみ１２にて設定される左
右方向角度の状態となり、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。

而して一行程の耕耘作業を終了して次行程への
回行を行う際に、ロータリ２を上昇させると、ト
ツプリンク３０はロータリ２の自重等により後方
に牽引されてカム体３３はバネ３６の押圧力に抗
して後方に移動し、リミツトスイツチ３４が作動
する。これにより、その常開接点３４ａは閉路し
てウインドコンパレータ４０は出力禁止状態とな
ると共に、常閉接点３４ｂは開路してウインドコ
ンパレータ５０が動作し、右側のロワリンク２１
ｒに設けられたポテンシヨメータ２３の出力電圧
V₂₃がウインド内（V′₈−V′₉〜V′₈＋V′₉）となる
ように、即ち右側のロワリンク２１ｒが左側のロ
ワリンク２１ｌと略平行状態となつてロータリ２
のトラクタ本体１に対する傾斜角度が０度程度と
なるようにV₂又はV₁₄をローレベルとしてソレノ
イドSa又はSbを励磁する。

これはロータリ２をトラクタ本体１に対して左
右方向に傾倒した状態で上昇させて旋回等を行う
と、トラクタ本体１が転倒する虞れがあるので、
ロータリ２が上昇してトツプリンク３０に牽引力
が加わつた場合にはロータリ２をトラクタ本体１
に対して強制的に左右均等な傾倒状態とするよう
にしたものである。

なお上述の実施例において、トツプリンク３０
に加わる力の検出をリミツトスイツチ３４にて行
うようにしたが、これに限るものではなく、例え
ばロツド３２のシリンダ３１からの進退量を検出
するスライド抵抗を設け、このスライド抵抗の出
力電位によりトツプリンク３０に加わる力を検出
する構成としてもよく、またシリンダ３１内の緩
衝体としてはエアスプリングでもよい。さらにト
ツプリンク３０に加わる力を検出する構成だけに
限らず、例えばロワリンクを機体に枢支するブラ
ケツトにストレインゲージを取付け、ロワリンク
に加わる力を該ストレインゲージにて検出する構
成としてもよい。

本考案に係るトラクタの作業機制御装置は、ト
ラクタ本体と作業機との連結部材に作用する作業
機の荷重を検出する手段と、該手段により検出し
た荷重が所定値以上になつた場合に作業機の左右
方向傾倒角度をトラクタ本体に対して左右均等と
なる手段とを具備するものであるので、以下の作
用効果を奏するものである。

作業機を上昇させて非作業状態とする場合
や、作業中に作業機に過剰な負荷がかかつたと
きなどに、作業機の左右傾倒にかかわらず、作
業機をトラクタ本体に対して左右均等とするこ
とができる。

ロータリ等の作業機の自重による力やロータ
リの左右アンバランスによる力などが負荷とし
て連結部材に大きく加わつた荷重を検出するこ
とにより、従来の所定範囲にまで上昇されたこ
とを昇降アームで押圧後退揺動される揺動部材
の作用によつて作業機の相当量上昇の有無を検
出するものと比べてより、すばやく感度のよい
荷重の検出ができる。

連結部材に作用する作業機荷重を用いる構成
とすることで、早期に作業機姿勢を変更するこ
とができて、荷重検出後に作業機は、平地では
水平状態となり、従来のように、作業機が相当
量上昇するまで第２ローリング制御が行われ
ず、設定対地姿勢のままでの旋回、作業機上昇
が行われる不具合がないものであり、作業機が
傾倒したまま旋回して人身事故を招来したり、
また、傾倒したまま作業機が引き上げられて作
業機がトラクタ本体を損傷することがないな
ど、安全性、信頼性の高いトラクタ作業機制御
装置が実現できるすぐれた特徴と有する。

【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
図は後部にロータリを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
トツプリンクの横断面図、第４図は本案装置の電
子回路図、第５図、第６図は本案装置の動作説明
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……傾倒角センサ、３０……トツプ
リンク、３２……ロツド、３４……リミツトスイ
ツチ、４０，５０……ウインドコンパレータ、４
４……可変抵抗、Ｖ……電磁弁、Sa，Sb……ソ
レノイド。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

トラクタ本体に連結された作業機の左右方向傾
倒角度を制御する作業機制御装置において、トラ
クタ本体と作業機との連結部材に作用する作業機
の荷重を検出する手段と、該手段により検出した
荷重が所定値以上になつた場合に作業機の左右方
向傾倒角度をトラクタ本体に対して左右均等とな
す手段とを具備することを特徴とするトラクタの
作業機制御装置。