JPS6137010A - トラクタの耕深制御装置 - 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】 に）産業上の利用分野 本発明は、トラクタにおいて、ロータリの耕深を自動的
に一定に保つ耕深自動制御装置に係シ、詳しくはロータ
リのりャカバー停にて耕深を検出し、該検出値に基づき
バルブを制御して耕深が一定になるようにリフトアーム
な昇降作動する耕深自動制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、耕深自動制御装置は、大きく分けて、機械式と電
気式がある。機械式は、ロータリのリヤカバーの上下回
動をリンクを介してケーブルに伝え、更に該ケーブルに
よりトラクタ本体側のリンクを回動してコントロールバ
ルブを操作するものであシ、純機械的に動きを伝達する
ものである。

一方、電気式は、ロータリリヤカバーの回動をボテフシ
。メータからなる耕深センサに伝え、該センサにてリヤ
カバー位置即ち耕深量を電圧変化に変換してコントロー
ラに伝え、更にコントローラヒ にて設定値を比較・判断して、電磁切換え弁を作動する
ものである。

に）発明が解決しようとする問題点 ところで、機械式は、ロータリリヤカバーの回動量をケ
ーブル及びリンクを介してコントロールバルブに伝える
ものであるから、必然的に生じるリンクの連結ガタ及び
撓みにより伝達性能が劣化し、更にケーブルの調整が悪
く、張り過ぎたシ弛み過ぎたりすると、性能は一段と悪
化する。ｔた、１度リンク類を連結すると、リンク機構
の屯つ一定の伝達比によりリヤカバーの動き量がコント
ロールバルブの作動量を決めるため、作業条件によって
コントロールバルブの切換え頻度を多くしたシ、少なく
したりする操作を行うととができない。

一方、電気式のものは、ロータリからトラクタ本体のコ
ントローラへの接続は電線でよく、伝達用ケーブルの調
整は必要とせず、かつ機械的な伝達ロスは極めて少ない
。また、コントローラにおいて、設定値に対して耕深セ
ンサからの信号の一定範囲では出力を出さない不感帯幅
を調整することによシ、バルブの切換え頻度を調整する
ととも可能である。しかし、該電気式のものは、電磁切
換え弁を用いるため、手動昇降レバーの動きをもポテン
ショメータによシミ圧変化に変換しなければならず、手
動操作部分をも改造する必要がある。

更に重要な問題点は、機械式の場合はコントロールバル
ブのスプールにスリ、トを設け、中立から上げに切換え
る際に絞シをきかせて、ロータリ上昇時のシ、、りを容
易に除去できるが、電気式の場合、通常の電磁切換え弁
では流量制御を行うことができず、ロータリを急激に上
げてしまい、併うん後の仕上り土表面に段差がついてし
まうこと１； 氷ある。とりため、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御用の電
磁切換え弁を用い、微少上げの場合は中立・上げを細く
繰りかえして行う必要があるが、該高性能の電磁切換え
弁れ形が大きくなると共に極めて高価であり、設置スペ
ースに問題を生じかつ大幅なコストアップを招いてしま
う。また、トラクタは同一機種においても、耕深自動制
御装置を不要とするものもあるが、ことものにおいては
電気部品が高価で大損りな装置になるため、機械的なコ
ントロールバルブを用いることになり、同一機種におい
ても油圧作動装置の共通性がなくなり、製造コストを大
幅にアップしてしまう問題点を有している。

に）問題を解決するための手段 本発明は、上述問題点を解決することを目的とし、リフ
トアーム昇降制御用のバルブを機械式のコントロールバ
ルブを用い、かつ耕深自動制御用に耕深検出部材を構成
するロータリリヤカバーからの信号を耕深センサにより
電圧変化に変換して、コントローラにより設定電圧と比
較してアクチェータを作動し、該アクチェータにより機
械式のコントロールバルブを操作することを特徴とする
も用リンク機構２に連結し、更に該リンク機構２により
機械式のコントロールバルブ３を操作すると共に、該機
構２にリフトアーム５からの動きをフィードパ、りする
。また、バルブ３に基づくリフトアーム５の昇降回動は
ロータリ６に伝えられ、更にロータリ６のリヤカバー（
耕深検出部材）７による耕深検出はポテンショメータか
らなる耕深センサ９にて電圧変化等の電気信号に変換さ
れ、そして該センサ９からの信号がコントローラ１０に
入力される。また該コントローラ１０は比較・判断回路
Ａ１オペレータが任意に設定し得る耕深設定器Ｂ１不感
帯幅設定器Ｃ１そして出力回路りを有しており、該出力
回路りからアクチェータ１１に所定信号を送シ、該アク
チェータ１１け機械的コントロールバルブ３に連結して
いる。

に）作用 上述構成に基づき、手動昇降レバー１の操作に基づきリ
ンク機構２を介してコントロールバルブ３が作動され、
油圧シリンダによりリフトアーム５が回動されてロータ
リ６を昇降する。すると、リフトアーム５の回動量がリ
ンク機構２にフィードパ、りされ、手動レバー１の操作
位置に応じたリフトアーム５の回動位置にてコントロー
ルバルブが中立位置に戻される。いわゆるポジション制
御が行われる。更に、ロータリ６の下降に伴いリヤカバ
ー７が接地して、ロータリ６の耕深を検出すると、該リ
ヤカバー７による耕深量が耕深センサ９によシミ気信号
に変換され、該センサ９からの信号がコントローラ１０
にて、耕深設定器Ｂからの耕深設定値と不感帯幅設鼠器
からの不感帯値を含めて比較・判断され、該信号がアク
チェータ１１に出力される。これにより、アクチェータ
１１は耕深センサ９からの検出値と耕深設定器Ｂからの
設定値が一致するように、コントロールバルブ３を操作
する。

（へ）実施例 以下、図面に沿って、本発明の実施例について説明する
。

Ｌラクタ１５は、第２図に示すように、機体１６を有し
ており、該機体１６にはシート１７等からなる運転席１
９が配設されていると共に、その下方に油圧装置２０が
配置されている。油圧装置２０はタンク２１、油圧ポン
プ２２、機械式コントロールバルブ３及び油圧シリンダ
２３よシなり、更に油圧シリンダ２３はリフトアーム５
にパワーアーム２５を介して連結している。また、機体
１６の後部にはロワーリンク２６及びトップリンク２７
が連結されていると共に、ロワーリンク２６にはそれぞ
れリフドロ、ド２９を介してリフトアーム５が連結され
ておシ、更にこれらロワーリンク２６及びトップリンク
２７にはロータリ６が連結され、従ってトラクタ１５は
特殊３点リンク装置によ、リロータリ６を装着している
と共に、ジ。

インドｚ１によシ動力伝達している。また、ロータリ６
は本体３０、耕うん爪３１及びメインカバー３２等を有
しておシ、該メインカバー３２の後方には枢支ピン３３
により回動自在にリヤカバー７が枢支されている。該リ
ヤカバー７は耕うん爪３１により耕うんされた土を上方
から押えて均平にすると共に、その回動位置に基づき耕
深深さＨを検出し得る。更に、リヤカバー７にはリンク
３５を介して、ロータリ本体３０に設置されているボテ
フシ。メータからなる耕深センサ９が連結されており、
該センサ９はリヤカバー７の回動位置に基づく耕深量Ｈ
を電圧変化に変換する。また、トラクタ運転席１９には
コントローラ１０が配設されており、耕深センサ９から
の信号は電線によシ該コントローラ１０に結線されてい
る。更に、トラクタ油圧装置２０に隣接ｌ、て電動シリ
ンダ又は油圧シリンダ等からなるアクチェータ１１が配
設されており、該アクチェータ１１はコントローラ１０
からの信号により制御されると共に、後述するリンク機
構２を介してコントロールバルブ３に連結している。

そして、リンク機構２は、第３図に示すように、手動昇
降レバー１に連結されて、枢支軸３５を中心に一体に回
動するアーム３６を有してお秒、アーム３６は連結ピン
３７ａによりポジション制御リンク３７の一端に連結し
ている。更に、該制御リンク３７の他端は連結ピン３７
ｂによりフイーパバ、クリンク３８に連結しておシ、該
リンク３８はピン４０ａにより、枢支軸３９を中心に回
動自在に支持されているアーム４０に連結している。

更に、アーム４０の他端はピン４０ｂを介してアーム４
１に連結しており、該アーム４１の他端はピン４１ａに
より、リフトアーム５と一体に回動するパワーアーム２
５に連結している。一方、枢支軸３５に回転自在に支持
されたアーム４２にはピン４３ａにより一端を連結され
かつポジション制御リンク３７に重なるように隣接して
、耕深自動制御リンク４３が配設されておシ、該制御リ
ンク４３の他端はピン４３ｂを介してリンク４５に連結
している。更に、リンク４５の他端はピン４５ｍにより
、枢支軸３９を中心に回転自在に支持されているアーム
４６に連結しており、該アーム４６は枢支軸３９を中心
に一体に回動するリンク４７を介してアクチェータ１１
に連結している。

マタ、コントロールバルブ３はそのスプール３＆がスプ
リング４９により下げ方向に付勢されていると共に、該
スプール３＆の先端にバルブリンク５０が連結されてい
る。更に、該バルブリンク５０の先端には前記ポジショ
ン制御リンク３７及び耕深自動制御りンク４３に臨んで
遵奉ピン５０ｍが連結されておυ、また該ピン５０ｍは
枢支軸３５に回転自在に支持されたアーム５１に連結さ
れて支持されている。

また、機械式コントロールバルブ３は、第４図に示すよ
うに、スプール３ａのポンプボートＰからシリンダボー
トＳに連通ずる部分にスリット５２が形成されておジ、
スプール３ａのシリンダボー）Ｓへの連通開始部分にお
いては絞りが作用して、徐々に油がポンプボートＰから
シリンダボー）ＳＫ送られる。

本実施例は、以上のような構成からなるので、手動昇降
レバー１を矢印Ｘに示すように上げ方向に回動すると、
アーム３６が一体に回動してポジション制御リンク３７
をその下端ビン３７ｂを中心に反時計方向に回動する。

これによシ、該制御リンク３７は速量ビン５０ａに当接
してスプール３ａをスプリング４９に抗して移動し、コ
ントロールバルブ３を上げ方向に操作する。すると、油
圧ポンプ２２の油は、まず操作開始時にはポンプボート
Ｐからスリ、ト５２を介して絞られて徐々にシリンダボ
ートＳに送られ、従って油圧シリンダ２３はリフトアー
ム５をショックを与えることなくゆっくりと上昇し、更
にリンク装置２６．２７を介してロータリ６を上昇する
。また、リフトアーム５の上昇に伴うパワーアーム２５
の矢印Ｙ方向の回動により、アーム４１．４０及びフィ
ードパ、クリンク３８を介して、ポジション制御リンク
３７を、今度は上端のビン３７ｍを中心に反時、計方向
に回動する。これによし、遵奉ピン５０ａは矢印２方向
に徐々に戻されるが、手動昇降レバー１の操作位置に対
応した位置にリフトアーム５が回動した位置にて、コン
トロールバルブ３は中立位置に戻される。

また、手動昇降レバー１を第３図に示すように一杯に下
げて、ロータリ６が所定耕深Ｈからなる耕うん作業を行
っている状態では、リヤカバー７が耕深Ｈを検出し、更
に該リヤカバー７の回動位置が耕深センサ９により電圧
変化に変換される。

そして、該センサ９からの信号がコントローラ１０に送
られる。一方、運転席１９のコントローラ１０は、予め
オペレータが設定ダイヤルを操作して、耕深設定器Ｂを
所定の電圧に設定すると共に、不感帯幅設定器Ｃを圃場
に応じた所定感度に設定しておく。との状態で、耕深セ
ンサ９からの信号が比較・判断回路Ａにて耕深設定値と
比較され、両値が不感帯幅を超えた場合、出力回路りか
らアクチェータ１１に出力信号が発せられ、アクチェー
タ１１を所定方向に駆動する。そして、例えばアクチェ
ータ１１を第３図Ｍ方向に移動すると、リンク４７を介
してアーム４６を時計方向に回動し、更にリンク４５を
介して耕深自動制御リンク４３を押し出し、遵奉ピン５
０ａを反矢印２方向に移動する。これにより、スプール
３ａをスプリング４９に抗して上げ方向に移動し、コン
トロールバルブ３を操作してリフトアーム５を回動し、
リヤカバー７による耕深量Ｈがコントローラ１０による
設定値になるように自動的に耕深が制御される。

なお、該耕深自動制御の際、第３図に示す位置にあるよ
うに、手動昇降レバー１は下げ方向に一杯に回動されて
いるので、ポジション制御リンク３７が遵奉ピン５０ａ
に当接するととがなく、耕深自動制御時に手動操作系が
干渉することはない。

また反対に、手動ポジション制御に際しては、第３図に
示すように耕深自動制御リンク４３と速量ビン５０ａと
の関係が下げ状態にセットされているので、ポジション
制御時に耕深自動制御が干渉することは々い。

従って、耕深自動制御が不要な場合、アクチェータ１１
とリンク４７を取り外せばよく、手動操作系は何等変更
する必要がなく、まだアクチェータ１１とリンク４７を
除いた部分を、予め油圧装置ケース２０！Ｌに組み込ん
でおけば、後から耕深自動制御装置を付設することが極
めて簡学に行なえる。

また、耕深自動制御時においても、コントロールバルブ
３のスリット５２に基づき、上げ開始時は絞られて徐々
に油圧シリンダ２３に油が送られ、ン、ツクがないよう
にロータリ６が上昇制御されるととは勿論である。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明によると、耕深検出部材（リ
ヤカバー）７の移動量を耕深センサ９によシミ気信号に
変換し、該信号をコントローラ１０に送信するので、機
械式耕深自動装置の欠点であるリンク連結ガタ及び撓み
、更にケーブル調整不良による性能及び精度低下を々く
すことができるものでありながら、機械式のコントロー
ルバルブ３を用いたので、ＰＷＭ制御用電磁切換えバル
ブ等の高性能の電磁切換え弁を用いなくとも、スプール
３ａにスリ、ト５２等を形成することによシ、リフトア
ーム５上昇開始時のショックをなくすことができ、ｊめ
て簡単、安価かつコンパクト外構成でありながら、清ら
かで高精度の耕深並びに耕うん後の仕上り土表面を得る
ことができる。

更に、手動昇降レバー１をリンク機構２を介してコン）
ｏ−ルバルブ３に連結すると共に、コントローラ１０に
より作動されるアクチェータ１１をリンク機構２を介し
てコントロールバルブＪに連結しだので、電気式の耕深
自動制御を用い得るものでありながら手動昇降レバー１
による操作系は従来と略々間等な機構で足り、耕深自動
制御を不要としたものとも油圧装Ｎ２０の共通化を図る
ことができ、製造コストの大幅なダウンを図ることがで
きると共に、耕深自動制御装置を後から付設することも
容易に行うことができる。また、コントローラ１０によ
り電気制御にて耕深を設定できるので、作業状態によシ
バルプ３の切換え頻度を調整する不感帯幅の感度設定等
をも容易に行うことができ、きめの細かい正確な制御を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御プロ、り図、第２図は本発明を適
用したトラクタ及びロータリを示す側面図、第３図はそ
のリンク機構を示す側面図、第４図は機械式コントロー
ルバルブを示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロータリ６に設置した耕深検出部材７により耕深
   を検出し、該検出値に基づき、リフトアーム５を昇降作
   動するバルブを制御してなる耕深自動装置において、 該バルブが機械式のコントロールバルブ３からなり、ま
   た耕深検出部材７の移動量を電気信号に変換する耕深セ
   ンサ９を配設し、かつ該センサからの信号と耕深設定器
   Ｂからの信号とを比較してアクチエータ１１に出力する
   コントローラ１０を配設し、更に手動昇降レバー１をリ
   ンク機構２を介して前記コントロールバルブ３に連結す
   ると共に、アクチエータ１１をリンク機構２を介してコ
   ントロールバルブ３に連結して構成した耕深自動制御装
   置。