JPH0715370Y2 - トラクタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はトラクタに関し、更に詳述すれば、その後部に
装着されるロータリ、プラウ等の作業機の昇降及び姿勢
制御に関する。

作業機はその高さ及び姿勢の制御を例えば耕深制御のた
めに要求される。ところが従来はこれらの制御の態様を
圃場の全体的状況、又は圃場の場所による状況の差異に
対応させることができず、精細な耕深制御が不可能であ
った。

本考案は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の速度を調節できるようにして圃場の状況に対応したき
めの細かい制御ができるようにしたトラクタを提供する
ことを目的とする。

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図は後部に作業機としてロータリ２を装着した本考
案に係るトラクタ（以下本案機という）の一部破断左側
図面、第２図はその要部平面図である。図において１は
トラクタ本体であり、左，右一対のロワリンク12,12及
び複動型の油圧シリンダ11にて構成したトップリンクか
らなる３点リンク機構を介してロータリ２が昇降自在に
取付けられている。

油圧シリンダ11で構成されたトップリンクは、シリンダ
チューブ11aをロータリ２のトップアーム23にトラニオ
ン支持し、そのピストンロッド11b先端をトラクタ本体
１の後部のトップリンクヒンジ17に枢支している。そし
て左右のロワリンク12,12はその前端をミッションケー
ス３両側の下部隅部にロワリンクピン16,16を介して連
結支持し、各ロワリンク12,12はターンバックにて伸縮
可能となったリフトリンク13,13夫々を介して左右一対
のリフトアーム14,14に連結されており、各リフトアー
ム14,14前端をミッションケース３上側に設けられた油
圧リフト15に連動連結していて、その上側に設けられて
いる昇降レバ19の操作により油圧リフト15を駆動してリ
フトアーム14,14を共動させてロータリ２全体を昇降さ
せるようになっている。18は油圧シリンダ11への圧油送
給のためのフレキシブルパイプである。

ロータリ２のロータリカバ22の上面中央にはロータリ２
の前後方向の傾倒角度を検出する円筒状をした傾倒角セ
ンサ40が設けられている。またロータリカバ22の上面に
は、ロータリカバ22の後側に回動自在に支持されたリヤ
カバ21の傾倒角度を検出し、これによりロータリ２の耕
深を得る耕深センサ50が、傾倒角センサ40の後側に取付
けられている。

第３図は傾倒角センサ40のハウジング内部の構造を示す
模式的斜視図であり、図中44,44…はフォトトランジス
タよりなる受光素子、45,45…はLEDよりなる発光素子で
あって、各５個が等ピッチで上下に配列され、機体の左
右方向に対向するように円筒型ケースの内面に固定され
ている。これらの発，受光素子対向間隙間には遮光板42
が前後方向への揺動自在にその上端にて枢支されてい
る。遮光板42の枢支軸41にはオイルダンパ43が装着され
ており、傾倒角センサ40、又はロータリ２の前後方向傾
倒角度が変化した場合に遮光板42が鉛直になって直ちに
停止するように遮光板42の揺動を抑制している。遮光板
42は受光素子44,44…、発光素子45,45…の対向する高さ
位置に５ビット分の遮光窓42a,42b,42c,42d,42eが開設
されており、受光素子44,44…の受光，遮光状態がグレ
イコードとなるように各遮光窓の周長及び位相を定めて
ある。これにより受光素子44,44…の５ビットの出力は
傾倒角センサ40の傾倒角度を表すグレイコード信号を出
力することになる。

第４図は本案機の制御系を、トラクタ本体１とロータリ
２との連結部分と共に模式的に示したものである。傾倒
角センサ40の後方に設けられた耕深センサ50は、ロータ
リカバ22の上面に取付けられており、上下回動する作動
杆51を後方に延設して下方に屈曲し、その先端をリヤカ
バ21上面に取付け、リヤカバ21の上下動に追従して作動
杆51は上下に回動し、作動杆51の基端の回動角を、例え
ばポテンショメータを用いて電気信号として捉えること
により耕深を検知するようになっている。この耕深セン
サ50の出力信号及び傾倒角センサ40の出力信号は制御部
60に入力されている。

トップリンクをなす油圧シリンダ11にはピストンロッド
11bの進退量に対応した電圧を出力するシリンダセンサ6
1が設けられており、この出力は制御部60に入力されて
いる。また、ロータリ２の昇降を行わせる油圧リフト15
の上方には、油圧リフト15のロッドの進退に与る昇降レ
バ19が設けられており、昇降レバ19の基端には該昇降レ
バ19がロータリ２を上昇，下降させるべく操作された場
合に夫々オンするリミットスイッチ62,63が設けられて
いて、各リミットスイッチ62,63の出力は制御部60に与
えられている。また制御部60には、運転席４前方の操作
パネル５上に設けられ、耕深を設定指示する耕深指示ス
イッチ64の出力が与えられている。

さらに、制御部60には操作パネル５に設けられ、トップ
リンクをなす油圧シリンダ11の駆動速度を設定する第２
速度設定部たるトップリンク速度設定スイッチ65、油圧
リフト15の昇降駆動速度を設定する第１速度設定部たる
リフトアーム速度設定スイッチ66の出力が与えられてお
り、各速度設定スイッチ65,66にて設定された駆動速度
となるように制御部60は、後述する電磁弁74,73の各ソ
レノイド84,85、82,83を夫々所定のデューティ比のパル
ス信号にて断続励磁する。従って油圧シリンダ11,油圧
リフト15の駆動速度は制御部60の発するパルス信号のデ
ューティ比の変化により変更される。また上昇用のリミ
ットスイッチ62のオンにより制御部60は電磁弁73のソレ
ノイド83を連続励磁する。

各速度設定スイッチ65,66は、夫々の独立操作により設
定された値が制御部60に取込まれるが、また一方の速度
設定スイッチ65の操作により設定された値を他方の速度
設定スイッチ66の設定値として制御部60に取込む連動操
作も可能となっており、両速度設定スイッチ65,66近傍
には、独立，連動切換部たる、独立，連動操作の切換ス
イッチ67が設けられていて、該切換スイッチ67の出力も
制御部60に入力されている。なお、連動操作時において
は速度設定スイッチ66の設定値を優先させるようにして
もよい。

また制御部60にはトラクタ本体１の車速を検出する速度
センサ68の検出結果が入力されており、車速に対応させ
て油圧リフト15の上昇駆動速度を自動制御することも可
能となっている。そしてこの自動制御を行わせる自動ス
イッチ69も制御部60に入力されており、自動スイッチ69
が自動側に操作された場合には油圧リフト15の上昇駆動
速度は速度センサ68の検出結果に応じて変更されるが、
下降駆動速度は速度設定スイッチ66にて設定された値と
されている。反対に自動スイッチ69が手動側に操作され
た場合には速度設定スイッチ66の設定速度にて油圧リフ
ト15は昇降制御される。

油圧リフト15,油圧シリンダ11の駆動制御は電磁弁73,74
等にて行われる。即ち、エンジンにて駆動される油圧ポ
ンプ71の圧油は電磁弁74を介して油圧シリンダ11に与え
られると共に、シーケンス弁75及び電磁弁73を介して油
圧リフト15に与えられている。油圧シリンダ11に連なる
電磁弁74は４ポート３位置切換型の方向制御弁であっ
て、一方のソレノイド84が励磁されると圧油が油圧シリ
ンダ11のロッド退入側油室に供給され、またロッド進出
側油室の圧油はタンクに還流されてピストンロッド11b
が退入し、ロータリ２は前傾する。反対に他方のソレノ
イド85が励磁されると圧油が油圧シリンダ11のロッド進
出側油室に供給され、またロッド退入側油室の圧油はタ
ンクに還流されてピストンロッド11bは進出し、ロータ
リ２は後傾する。両ソレノイド84,85が消磁された中立
位置においては電磁弁74の全ポートは封じられ、油圧シ
リンダ11のピストンロッド11bはその進出位置を保持
し、ロータリ２の前後方向傾倒姿勢が保持される。

一方、油圧リフト15を制御する電磁弁73と、油圧ポンプ
71との間には、シーケンス弁75が介装されており、シー
ケンス弁75のリリーフ圧を電磁弁74と油圧ポンプ71間の
油路より得るようになっていて、電磁弁74に連なる油路
内の圧力が上昇すると、シーケンス弁75が動作して電磁
弁73側に圧油を送給する。

油圧リフト15に連なる電磁弁73は３ポート３位置切換型
の方向制御弁であり、一方のソレノイド82が励磁される
と圧油は油圧リフト15に送給されてそのピストンロッド
が進出し、ロータリ２は上昇する。また他方のソレノイ
ド83が励磁されると油圧リフト15の圧油はタンクに還流
され、油圧リフト15のピストンロッドは、ロータリ２等
の自重により退入して下降する。さらに両ソレノイド8
2,83が消磁された場合には油圧リフト15に連なるポート
は封じられ、油圧リフト15のピストンロッドはその進出
位置を保持し、ロータリ２の高さ位置を保持する。各電
磁弁73,74のソレノイド82,83,84,85は制御部60の出力信
号にて制御される。

叙上の如く構成された本案機において、耕深が一定とな
るようにロータリ耕耘作業を行う場合には、まず耕深指
示スイッチ64により耕深を設定し、速度設定スイッチ6
5,66を操作して油圧シリンダ11、油圧リフト15の駆動速
度を圃場条件等に対応させて設定する。この場合両速度
設定スイッチ65,66は、各速度設定スイッチの独立操作
と、一方の速度設定スイッチの操作に他方の速度設定ス
イッチが連動する連動操作との切換が切換スイッチ67に
より可能となっており、切換スイッチ67を連動側に操作
した場合には、一方の速度設定スイッチ65を操作する
と、その速度設定スイッチ65の設定値が他方の速度設定
スイッチ66の設定値となり、独立側に操作した場合には
各速度設定スイッチ65,66を独立操作して得られる夫々
の設定値にて制御される。従って本実施例のように作業
機としてロータリを装着した場合には、トップリンクを
なす油圧シリンダ11と油圧リフト15とを同時制御するこ
とで作業性の向上を図れるので、両速度設定スイッチ6
5,66を連動操作可能にすることにより、操作性は著しく
向上し、またトップリンクをなす油圧シリンダ11のみの
制御を必要とするプラウ等の作業機、或いは油圧リフト
15のみの制御を必要とする掘取機等の作業機を装着した
場合には各速度設定スイッチ65,66を独立的に操作すれ
ばよい。

さて、油圧リフト15の上昇駆動速度を車速に対応させて
自動変更させるべく自動スイッチ69を自動側に操作し、
次いで昇降レバ19をロータリ下降側に操作するとリミッ
トスイッチ63がオンし、制御部60は電磁弁73のソレノイ
ド83を連続励磁し、油圧リフト15とタンクを連通してロ
ータリ２を下降させ、ロータリ２をトラクタ本体１に対
して所定の高さ位置とする。斯かる状態にて、耕深が一
定となるようにロータリ耕耘作業を行うと、傾倒角セン
サ40はロータリ２の前後方向傾倒角度を検出してその検
出結果を制御部60に入力し、制御部60はロータリ２の前
後方向傾倒角度が、常に水平となるように制御する。即
ち圃面の凹凸等によりトラクタ本体１が傾倒してロータ
リ２が前傾（又は後傾）すると、傾倒角センサ40はこの
状態を検出して、制御部60は電磁弁74のソレノイド85
（又は84）を速度設定スイッチ65にて設定された所定の
パルス信号にて断続的に励磁し、油圧シリンダ11のピス
トンロッド11bを進出（又は退入）させ、ロータリ２を
前後いずれの方向にも傾倒していない水平状態とする。

一方、耕深センサ50は、ロータリ２により耕耘された圃
面を摺接するリヤカバ21と、ロータリカバ22との角度に
より耕深を検出しており、制御部60は耕深指示スイッチ
64にて設定された耕深と、耕深センサ50の検出信号によ
る実際の耕深とを比較し、両者に差がある場合には、耕
深が設定された値となるように油圧リフト15を制御して
ロータリ２の高さ位置を変更する。即ち、耕深が設定位
置よりも大（又は小）の場合には電磁弁73のソレノイド
82（又は83）を断続励磁して油圧シリンダ15に圧油を送
給し（又は油圧シリンダ15の圧油をタンクに還流し）、
ロータリ２を上昇（又は下降）させて所定の耕深となる
ようにする。

この場合、自動スイッチ69は自動側に操作されているの
でロータリ２の上昇速度は、速度センサ68の検出結果に
基づいて制御される。即ち、トラクタ本体１の走行速度
が遅い場合には、ロータリ２の上昇速度が遅くなるよう
にソレノイド82をデューティ比の小さいパルス信号にて
断続励磁し、反対にトラクタ本体１の走行速度が速い場
合には、ロータリ２の上昇速度が速くなるようにデュー
ティ比の大きいパルス信号にてソレノイド82を断続励磁
する。従って圃面の耕耘状態は車速に拘わらず一定とな
る。

またロータリ２の下降は速度設定スイッチ66にて設定さ
れた速度にて制御されるようになっており、制御部60は
速度設定スイッチ66にて設定された速度となるように所
定のパルス信号にてソレノイド83を断続的に励磁し、ロ
ータリ２を所定速度にて下降させる。

なお、自動スイッチ69を手動側に操作した場合には、ロ
ータリ２の昇降は速度設定スイッチ66にて設定された速
度にて行われる。

このようにロータリ２の昇降の制御の速度は速度設定ス
イッチ66にて決定されるので、これを圃場の状況に応じ
て設定することにより望ましい制御の応答が得られる。

さらに、ロータリ２が前後方向に傾倒した状態となり、
かつ所定の耕深となっていないような場合には、シーケ
ンス弁75により、まず油圧シリンダ11が制御されてロー
タリ２を水平状態とし、油圧シリンダ11の制御回路内の
圧力が上昇すると、油圧リフト15が制御されて所定の耕
深とされるので、耕深制御は、ロータリ２が前後いずれ
の方向にも傾倒しない水平状態にて耕深センサ50が検出
した耕深に基づいてなされ、誤制御の虞れがなく、確実
に所定の耕深が得られることになる。

そしてこのときのロータリ２の傾倒姿勢の制御の速度は
速度設定スイッチ65によって決定されるので、これを圃
場の状況に応じて設定することにより望ましい制御の応
答が得られる。

さて、一行程の耕耘作業を終了した場合のようにロータ
リ２を上昇させるべく昇降レバ19を操作すると、リミッ
トスイッチ62がオンし、制御部60はトップリンクをなす
油圧シリンダ11に設けられたシリンダセンサ61に基づい
てロータリ２の前後方向傾倒角度を制御すると共に、ロ
ータリ２を上昇させる。即ち、制御部60は、ピストンロ
ッド11bの進出量がその全長の略1/2となるように電磁弁
74のソレノイド84又は85を連続励磁し、また電磁弁73の
ソレノイド82を連続励磁する。これによりピストンロッ
ド11bは制御されピストンロッド11bの進出量が全長の略
1/2となったことをシリンダセンサ61が捉えると、制御
部60はソレノイド84又は85の励磁を終了し、ロータリ２
は前後いずれの方向にも傾倒していない水平状態とな
る。

そしてロータリ２が水平状態になると油圧ポンプ71と電
磁弁74間の油路内の圧力は上昇し、シーケンス弁75が動
作して油圧ポンプ71の圧油は電磁弁73側に送給され、そ
のソレノイド82が連続励磁されているために油圧リフト
15は速やかに駆動されてロータリ２は上昇する。従って
ロータリ２を上昇させるべく昇降レバ19を操作するとリ
ミットスイッチ62がオンし、ロータリ２は前後いずれの
方向にも傾倒していない水平状態とした後にロータリ２
を上昇させるが、ロータリ２の上昇はリフトアーム速度
設定スイッチ66の設定速度に優先して、最も速い速度と
なるように連続的に行われるので、ロータリ２は早急に
上方の退避位置とされる。

以上詳述したように本考案に係るトラクタは、設定する
第１速度設定部と、作業機を前後方向に傾倒させる手段
と、作業機の前後方向傾倒速度を設定する第２速度設定
部と、第１速度設定部及び第２速度設定部に各設定され
た速度夫々により、作業機の昇降及び前後方向の傾倒を
夫々制御する個別制御、又はいずれかの速度設定部に設
定された速度により、作業機の昇降及び前後方向の傾倒
を制御する連動制御を選択する個別，連動切換部とを備
え、作業機の昇降速度及び前後方向傾倒速度を、夫々第
１の速度設定部及び第２の速度設定部に設定した速度に
よる個別制御と、いずれかの速度設定部に設定した速度
による連動制御とを選択可能に構成してあることを特徴
とするので、作業の対象とする圃場の全体的状況に合わ
せて第１速度設定部及び第２速度設定部により作業機の
昇降及び作業機の前後方向傾倒速度を個別に制御でき、
また圃場の部分的状況変化に即応して第１速度設定部及
び第２速度設定部に設定した速度に関連する速度で、作
業機の昇降及び前後方向傾倒速度を連動して制御でき
て、所望の制御応答速度を得ることができ、圃場の状況
に対応したきめの細かい作業が可能となるという効果が
得られる。

【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
機の一部破断左側面図、第２図はその要部平面図、第３
図は傾倒角センサの内部模式図、第４図は本案機の制御
系の模式図である。 １…トラクタ本体、２…ロータリ、11…油圧シリンダ、
12…ロワリンク、15…油圧リフト、19…昇降レバ、21…
リヤカバ、22…ロータリカバ、40…傾倒角センサ、50…
耕深センサ、60…制御部、61…シリンダセンサ、62,63
…リミットスイッチ、64…耕深指示スイッチ、65…トッ
プリンク速度設定スイッチ、66…リフトアーム速度設定
スイッチ、67…切換スイッチ、68…速度センサ、73,74
…電磁弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】作業機を昇降させる手段と、作業機の昇降
   速度を設定する第１速度設定部と、作業機を前後方向に
   傾倒させる手段と、作業機の前後方向傾倒速度を設定す
   る第２速度設定部と、第１速度設定部及び第２速度設定
   部に各設定された速度夫々により、作業機の昇降及び前
   後方向の傾倒を夫々制御する個別制御、又はいずれかの
   速度設定部に設定された速度により、作業機の昇降及び
   前後方向の傾倒を制御する連動制御を選択する個別，連
   動切換部とを備え、作業機の昇降速度及び前後方向傾倒
   速度を、夫々第１の速度設定部及び第２の速度設定部に
   設定した速度による個別制御と、いずれかの速度設定部
   に設定した速度による連動制御とを選択可能に構成して
   あることを特徴とするトラクタ。