JPS61132101A - 対地作業機の前後姿勢制御装置 - 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 この発明はトラクタに連結されているロータリ、プラウ
の如き対地作業機の前後姿勢制御装置に関するもので、
対地作業機の作業部を回転したままで吊上げる時、或い
は耕耘作業中の飛上性能や決起性能を向上させるために
対地作業機の前後傾斜を制御すべく、トップリンクを縮
少し、又は伸長操作する夫々において、トラクタと対地
作業機間の動力伝達のための自在接手軸の回転が安全に
行われるように、トップリンクの伸縮操作がチェックさ
れて行われるよう構成した前後姿勢制御装置において、
トップリンクの伸縮操作が微細に行うことができるよう
に工夫した制御装置を提案するものである。

従来の技術 吊上高さを充分に確保するため、或いは耕起性能を向上
させるためにトップリンクの長さを手動操作又は自動操
作によって伸縮制御して、対地作業機のトラクタに対す
る前後方向姿勢を制御する作業機昇降制御装置が、特開
昭５９−１４７１０号公報として知られている。

そして対地作業機の作業部は、トラクタのＰＴＯ軸と対
地作業機の入力軸を連結する自在接手軸によって駆動さ
れるものであるが、ＰＴＯ軸又は入力軸に対する自在接
手軸の接手部の折れ角は、＾Δ上高さ及び上記前後方向
姿勢に応じて変動することになり、これが過大となると
接手部ピンを破損するなどのトラブルも急増するので、
対地作業機を昇降操作するとぎ及びトップリンクを伸縮
操作するときに、接手部の折れ角が過大とならない安全
な範囲にあることが確められねばならないのである。し
かし、従来公知の制御装置は、かかる確認手段を有して
いないので折れ角が過大となる危険がある。又、トップ
リンクの長さを手動操作によって伸縮制御するとぎ、対
地作業機の慣性が犬ぎいのでトップリンク長さを微細に
調節することは通常の手段ではむつかしいものである。

発明が解決しようとする問題点 この発明は、対地作業機の吊上高さ及びその前後方向傾
斜角によっては、自在接手軸の折れ角が過大となってこ
れがチェックされないと云う問題を解決した前後姿勢制
御装置において、トップリンク長さの伸縮調節が微細に
行われるようにして、対地作業機の前後方向姿勢を適確
に制御しようとするものである。

問題点を解決するための技術手段 上記問題点を解決するためにこの発明は次の技術手段を
講じた。

即ち、左右のロワーリンク＋５１ｆ５）と伸縮可能な中
央上部のトラプリ／り（６）を介してトラクタ（１）へ
昇降自在に連結された対地作業機（２）を、トラクタｍ
のＰＴＯ軸ａ３に連結された自在接手軸（１５１によっ
て駆動するように設け、対地作業機（２）の前後方向姿
勢を、トップリンク（６）の伸縮動作によって制御する
ように構成し、対地作業機のトラクタに対する前後方向
の夫々の傾斜角毎に、自在接手軸α９の折れ角が最も好
ましい値となる標準トップリンク長さくＬｓ）を算出す
ると共に、折れ角が安全な範囲である安全トップリンク
長さくＬｍｉｎ）、（Ｌｍａｘ）を算出し、トップリン
ク長さ補正スイッチ（８１）の操作にて指示される補正
指示値（ΔＬ）を標準トップリンク長さくＬｓ）に加算
して目標トップリンク長さくＩｊａ）を求め、上記トッ
プリンク長さくＬ）を、このトップリンク長さくＬ）が
安全トップリンク長さくＬｍｉｎ）、（Ｌｍａｘ）以内
であるとぎは目標トップリンク長さくＬａ）に一致させ
るように、目標トップリンク長さくＬａ）が安全トップ
リンク長さくｈｎｉ　ｎ）、（Ｌｍａｘ）を越えるとき
は、最も近い安全トップリンク長さに一致させるように
補正を行う補正手段ｆ２０１を有している姿勢制御装置
において、殆んど休止なく繰返えされるオンオフ動作回
数に応じた伸縮指示値（Δ１）を上記補正手段■に入力
してこれによって標準トップリンク長さくＬｓ）に伸縮
指示値（＾Ｌ）？：付加するように機能すると共に、こ
の付加されていた伸縮指示値（ムＬ）は、オフ位置保持
によってＯとなるように機能するトップリンク伸縮ステ
ップスイッチ（Ｓりを設けてなる対地作業機の前後姿勢
制御装置である。

実施例と作用 次にこの発明の１実施例を図に基づいて説明する。第４
図に示すようにトラクタ（１）の後部に、対地作業機（
２）の１例としてのロータリ耕耘装置を左右１対のリフ
トアーム（３）　、　（３１へ、左右のリフトロッド（
４）　、　（４）を介して上下に揺動する左右のロワー
リンク（５）　、　（５）及び、中央上部のトップリン
ク（６）からなる三点リンク機構（７）によって連結し
、この三点リンク機構（力は、そのリフトアーム＋３１
　、　（３）を、油圧を用いたリフトシリンダ（８）に
よって昇降回動させる油圧昇降機構によって昇降動作を
するものである。トップリンク（６）は、トップリンク
シリンダ（９）とピストン（９ａ）とによって伸縮可能
に形成され、電磁切替弁の如きものからなる伸縮駆動部
ａ〔の動作によって油ポンプの圧力油のトップリンクシ
リンダ（９）への給排制御を行うことによって対地作業
機（２）が、ロワーリンクｒ５）（５）の後部の連結ピ
ンαＩＩＱＩＩを支点として前後方向に回動することに
なり、対地作業機（２）の耕耘体の如き作業部圓を駆動
するために、トラクタ（１）のＰＴＯ軸Ｑ３と、対地作
業機（２）の入力軸（１４）とを自在接手軸（１９によ
って連結している。

ＰＴＯ軸（１３ｔｌｃ対する自在接手軸ａ９の折れ角（
ｃ４及び、自在接手軸ａｃＪの入力軸α荀に対する折れ
角（ロ）は第６図（イ）（ロ）に例示したように、トラ
クタ（１）に対する対地作業機（２）の（１）上高さ及
び前後方向姿勢に応じて変動するものであるが、自在接
手軸（１５１がその接手部分に無理な力を生ずることが
最も少なくて最も円滑に回転できる条件として、α＝β
となるべきことが判明しており、これを最も望ましい標
準曲線（Ａｔ　）及び（Ａｈ）として夫々示している。

そして、充分に安全に回転できる条件としてα＋β〈４
０゛、及びα−β〈５゛となるべきことが判明しており
、前者を安全曲＠　（Ｓｔｒ　）（出＋　）として、又
、後者を安全曲線（ＳＬ２）　、　（加）として夫々示
して（・ろ。

ここで第６図（イ）は、第４図に示したようにトラクタ
（１）のトップリンク取付枠（１６１の低い位置で、し
かも、これよりも後方となるようにトップリンク（６）
を、トップリンクブラケットａ′ｎを介して取付けてい
る特殊３Ｐリンクの場合におけるリフトアーム角（のと
トップリンク長さくυとの関係を示したものであり、第
６図（ロ）は図示は省略しているが、上記特殊３　Ｐ　
ＩＪンクの取付位置よりも上方で前方の位置にトップリ
ンク（６）を取付け（例えば第４図のトップリンクブラ
ケットＣ１ηを介さずに直接にトップリンク取付枠＋１
６１の高い位置に取付ける）でいる標準３Ｐリンクの場
合におけるリフトアーム角（θ）と、トップリンク長さ
く口との関係を示したものである。

そして、対地作業機（２）のトラクタ（１）に対する前
後方向の傾斜角としての、例えばリフトアーム角（のデ
検出するための例えば回動型ポテンショメータの如きも
のからなる傾斜角センナ（Ｓθ）を設け、トップリンク
（６）の長さを検出するための例えば、直線移動型ポテ
ンショメータの如きものからなるトップリンクセンナ（
ＳＬ）を設けて、傾斜角センナ（Ｓθ）から入力される
リフトアーム角（０１Ｋ基づいて、第１図に制御ブロッ
ク図で示している例えばマイクロコンピュータの如きも
のからなる制御部ａ８の算出手段ａ９において、夫々の
リフトアーム角（のに対スる標準トップリンク長さくＬ
ｓ）、安全トツ７’ｌＪンク長さくＬｍｉｎ）　、及び
（Ｌｍａｘ）が算出されるようにする。即ち、算出手段
（１！Ｊには第６図（イ）、（ロ）の標準曲線（Ａｔ）
　、　（Ａｈ）、安全曲線（３ｔ１）＋　（Ｓｔｚ）ｔ
　（瀬）。

（Ｓｂ２）が夫々記憶してあって、予め３　Ｐ　ＩＪン
クモード切替スイッチ（ａｎ）によって特殊３Ｐリンク
又は標準３　Ｐ　１７ンクの何れかが指定されているの
で、検出されたりフトアーム角（θ）に対応する前記標
準トップリンク長さくＬｓ）等が算出手段住９かも出力
することになり、次段の補正手段（２１）に入力される
。

補正手段（２０１には、トップリンクセンサＣ３Ｌ）か
らのトップリンク長さくＬ）及び第７図に例示したよう
に、運転座席（至）の近くに設けたトップリンク長さ補
正スイッチ（Ｓｒ　）による補正指示値（ａＬ）及びト
ップリンク伸縮ステップスイッチ（Ｓｚ）による伸縮指
示値（ΔＬ）を夫々入力して、トップリンク（６）の制
御されるべき目標トップリンク長さく１ＬＩ）を算出す
るものである。即ち、トップリンク長さ補正スイッチ（
Ｓｔ　）は、トップリンク制御切替スイッチ（Ｓｚ）′
？：自動に切替えているとぎに限って機能するものであ
って、操作位置に応じてそのときの標準トップリンク長
さくＬｓ）に対する（±）の補旧指示値（ＡＬ）を補正
手段（護に入力する。

トップリンク伸縮ステップスイッチ（Ｓｚ）＋’！、、
トップリンク制御切替スイッチ（Ｓｚ）の切替位置如何
に無関係に機能するものであって、第７図に示す中立位
置、即ちオフ立置から矢線Ｘ方向のオン位置に倒せば（
−１−１名逆に矢線Ｘ方向のオン位置に倒せば（＠を夫
々指示することになり、このオンオフ操作を僅かな間隔
をおいて例えば３回、Ｘ方向に繰返して行えば、１回の
操作の３倍である（−Ｈの伸縮指示値（ΔＬ）が補正手
段１２０１に入力されることになるよう構成したもので
あり、補正手段■では第２図にフローチャートとして示
したように、トップリンク制御切替スイッチ（Ｓ３）が
手動では、目標トップリンク長さくＬａ）はトップリン
ク伸縮ステップスイッチ（Ｓ２）による伸縮指示値（Δ
Ｌ）を、現在のトップリンク長さくＬ）に加えるのみで
あって、トップリンク伸縮ステップスイッチ（Ｓ２）を
操作して、その後に中立位置くそのまま保持すると、今
迄の伸縮指示値（ΔＬ）を（＠とじて加えるように作用
して、目標トップリンク長さくＬａ）は元の値に戻るよ
うにしている。

即ち、このトップリンク伸縮ステップスイッチ（Ｓりの
オンオフ操作によって、予めパルス長の設定しである１
個のパルスが発生するようにし、補正手段ｔ２Ｂではこ
のパルスの立下り後、一定時間だけ立下りを遅らせるよ
うにしておけば、オンオフ操作回数に比例した長さのパ
ルス状出力が伸縮指示値（Δりとして出力することにな
り、これに対してトップリンク伸縮ステップスイッチ（
３２）’ａ’上記一定時間を越えてオフ位置に保持すれ
ば、伸縮指示値（Ａ１）がＯとなるようにしてあり、こ
のときでは目標トップリンク長さくＬｌａ）はＬｓ＋Δ
Ｌとなるようにしているものであり、これに関する制御
ブロック図の１例を第３図に例示している。ｐ　’ｒ　
ｏ軸ａ３が使用されているかどうか４　Ｐ　Ｔ　Ｏ軸セ
ン気３）にて検出して、ＰＴＯ軸α尋が使用されていな
いとぎは、目標トップリンク長さく１．１）＝Ｌ十ΔＬ
　とする。ＰＴＯ＠Ｑ３が使用されているとぎは、トッ
プリンク長さ補正スイッチ（Ｓりとトップリンク伸縮ス
テップスイッチ（Ｓりによる補正指示値（ΔＬ）、伸縮
指示値（Ａ’）ｆ！１：、標準トップリンク長さくＬＳ
）に加えたものが目標トップリンク長さくＬａ）となる
ものであり、トップリンク伸縮ステップスイッチ（Ｓ２
）の中立位置保持によりそのときまでの伸縮指示値（Δ
Ｌ）はキャンセルされることになる。

そしてこのようにして求められた目標トップリンク長さ
くＬａ）と、安全トップリンク長さくＬｍｉｎ）。

（Ｌｍａｘ）及びトップリンク長さくＬ）が比較指令手
段（２υに入力されて、目標トップリンク長さくＬａ）
が安全トップリンク長さくＬｅｎｉｎ）から（Ｌｍａｘ
）の間（納まるものであるかどうかがチェックされて、
これから外れた場合には、最も近い安全トップリンク長
さに目標トップリンク長さ向）が補正され、次に、トッ
プリンク長さくＬ）が安全トップリンク長さく　Ｌｍｉ
ｎ）　〜（Ｌｍａｘ）を外れるときは、ＰＴＯ自動切ス
イッチが拉にされているとぎに、ＰＴＯ軸（」国を停止
させる指令？：ＰＴＯ駆動神■駆動力し、トップリンク
長さくＬ）を目標トップリンク長−６）に一致させるべ
く、比較指令部（２１）から伸縮駆動部（１０に指令が
与えられるものである。そして、対地作業機（２）の昇
降指示は、昇降位置設定器（１１）によって例えば指示
高さに相当する目標リフトアーム角として指示されて、
リフトアーム角（のがこれに一致するように比較指令部
Ｑυかも昇降駆動部のに指令されるものであるが、この
場合、目標リフトアーム角に対応する標準トップリンク
長さくＬｓ）、安全トップリンク長さくＬｍｉｎ）　、
　（Ｌｍａｘ）が直ちに示されるのでは無く、目標リフ
トアーム角に向って現在のリフトアーム角（θ）に１目
盛角、例えば１°だけ加算又は減算した中間目標リフト
アーム角が選ばれて、この中間目標リフトアーム角に対
応する中間標準トップリンク長さ、中間安全トップリン
ク長さが算出されて、これらだ基づいて前述した補正と
制御が行われるように構成して、トップリンク（６）の
急激な伸縮制御を回避するようにし、更に、リフトアー
ム角（θ）が目標リフトアーム角に一定値までの値に近
づいたとぎは、比較指令部のから例えばパルス状の指令
が伸縮駆動部ＯＩの例えば電磁切替弁に与えられて、ト
ップリンク（６）の伸縮動作が減速されることになり、
自在接手軸（１５１の折れ角（ω、（ロ）の急激な変動
を回避している。

第１図の制御ブロック図には、耕耘抵抗自動制御及び耕
深自動制御の基本的な構成も併せて示しているが、その
他、対地作業機（２）の左右姿勢制御等も同時に使用で
きるものであり、又、同図ではＡＤ、ＤＡ変換器等の附
属回路は省略している。

対地作業機（２）のトラクタ（１）に対する前後方向の
煩斜角を検出するのに上述したリフトアーム（３）のほ
か、対地作業機（２）に取付けた重錘或いは、ロワーリ
ンク（５）の前後方向傾斜を検出する方法等、種々のも
のを用いることができる。

発明の効果 この発明に係る対地作業機の前後姿勢制御装置は上述の
ように構成したものであって、対地作業機（２）の前後
方向の夫々の傾斜角、即ち夫々の上下位置毎に、自在接
手軸（１５１が安全に回転できる安全トップリンク長さ
くＬｍｉｎ）から（Ｌｍａｘ）内に常にトップリンク（
６）の長さが維持されることになって、自在接手軸（１
５０前後の折れ角ｆ（２）　、　（／ｌの過大等に起因
する接手部分の破損等のトラブルが解消されることにな
り、そして、トップリンク伸縮ステップスイッチ（３２
）を殆んど休止なくオンオフ動作することによってこの
オンオフ動作に応じた伸縮指示値（Ａ　ｔ）が標準トッ
プリンク長さくＬｓ）に付加されて、トップリンク（６
）の長さを制御できることになったので、オンオフ動作
の回数によって目標トップリンク長さくＬａ）を微細に
、しかも正確に指示できろことになり、通常のスイッチ
のようなオン保持時間のバラツキのために指示長さも変
動する如き不正確さは全く無くて、対地作業機（２）の
前後方向姿勢を正確に行うことができるものである。

又、トップリンク伸縮スイッチ（Ｓ２　）　＆オフ位置
に保持すれば、さぎに付加された伸＠指示値（ΔＬ）が
除去されて元の目標トップリンク長さくｒ、ａ＞に戻る
ので、対地作業機（２）の姿勢制御後の復元操作は極め
て容易となったのである。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示し、第１図は制御回路ブロ
ック図、第２図は制御フローチャート、第３図は第１図
の要部詳細図、第４図は作業状態における側面図、＠５
図は自在接手軸の傾きを示す説明図、第６図（イ）、（
ロ）はトップリンクの望ましい長さを示す特性図、第７
図はトラクタの要部斜視図である。 符号説明 （１）・・・トラクタ　　　　　（２）・・・対地作業
機（５）・・・ロワーリンク　　　（６）・・・トップ
リンクαＪ・・・ＰＴＯ＠　　　　　（１９・・・自在
接手軸■・・・補正手段　　　　　（Ｓθ）・−・傾斜
角センサ（Ｌａ）・・・目標トップリンク長さ くＬｓ）・・・標進トップリンク長さ く８１　）・・・トップリンク長さ補正スイッチ（Ｌｍ
ｉ　ｎ　）、（Ｌｍａ　ｘ　）−安全トップリンク長さ
特　許　出　願　人　　井関農機株式会社「下 代理人　　弁理士　　林　　　孝　吉□′□手続補正魯 昭和　６４．２１＝Ｊ２８８ 特願昭５９−２５３７７６号 ２゜発明の名称 対地作業機の前後姿勢制御装置 ３、　補正？する者 事件との関係　特許出雄人 住　　所 エ　、　　井関農機株式会社 ４、代理人 ７、補正の内容 （１）明細書第８ｊｌｌ１行〜４行の「充分・・・・・
・・・・として」乞「自在崇手ｓａｓが充分安全に回転
できる上限の安全−１ｓ（ｓｔ！＞、Ｃ８ｈ、）　及ｔ
ｆｉ　下１１１１ノ安全曲１１（Ｓｔ、）、（Ｓｈ、）
ｖ、　１１１１６図イ１，１ｄＫＪ！：補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　左右のロワーリンクと伸縮可能な中央上部のトツプリ
   ンクを介してトラクタへ昇降自在に連結された対地作業
   機を、トラクタのＰＴＯ軸に連結された自在接手軸によ
   つて駆動するように設け、対地作業機の前後方向姿勢を
   トツプリンクの伸縮動作によつて制御するように構成し
   、対地作業機のトラクタに対する前後方向の夫々の傾斜
   角毎に、自在接手軸の折れ角が最も好ましい値となる標
   準トップリンク長さを算出すると共に、折れ角が安全な
   範囲である安全トップリンク長さを算出し、トツプリン
   ク長さ補正スイツチの操作にて指示される補正指示値を
   標準トツプリンク長さに加算して目標トツプリンク長さ
   を求め、上記トツプリンク長さを、このトツプリンク長
   さが安全トツプリンク長さ以内であるときは目標トツプ
   リンク長さに一致させるように、目標トツプリンク長さ
   が安全トツプリンク長さを越えるときは、最も近い安全
   トツプリンク長さに一致させるように補正を行う補正手
   段を有している姿勢制御装置において、殆んど休止なく
   繰返えされるオンオフ動作回数に応じた伸縮指示値を上
   記補正手段に入力して、これによつて標準トツプリンク
   長さに伸縮指示値を付加するように機能すると共に、こ
   の付加されていた伸縮指示値は、オフ位置保持によつて
   ０となるように機能するトツプリンク伸縮ステツプスイ
   ツチを設けてなる対地作業機の前後姿勢制御装置。