JP2020103259A - 農作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】精度のよい耕深検出を行うことのできる農作業機を提供する。【解決手段】農作業機は、走行車両と、走行車両の後方に配置され、連結装置を介して連結される耕耘機と、連結装置に設けられていて、地面までの距離を測定する距離センサと、水平に対する耕耘機の傾斜角度を検出する傾斜センサと、距離センサで測定した距離と傾斜センサで検出した傾斜角度とに基づいて耕耘機の耕深を算出する制御装置と、を備え、距離センサは、連結装置に取り付けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、走行車両と、走行車両に装着される耕耘機とを有する農作業機に関する。

従来、特許文献１に開示された農作業機が知られている。
特許文献１に開示された農作業機は、走行車両と、走行車両に装着される耕耘機とを備えている。耕耘機は、圃場を耕耘する耕耘部と、耕耘部を覆う耕耘カバーとを有する。耕耘カバーは、耕耘部の上方を覆う主カバーと、耕耘部の後方を覆う後部カバーとを有する。後部カバーは、主カバーの後端部に上下揺動可能に枢支されており、該後部カバーの下端部は、耕耘された既耕地に接地して該既耕地を整地する。

特開２００７−４９９２５号公報

特許文献１に開示の農作業機においては、後部カバーの揺動変位に基づいて耕耘機を昇降制御することにより、所定の耕深（耕耘の深さ）で耕耘するようにしている。しかしながら、後部カバーの揺動変位（後部カバーの下端部の高さ変位）は、土質の条件や耕耘の条件等の作業条件によって変わるので、精度のよい耕深検出を行うのが困難である。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、精度のよい耕深検出を行うことのできる農作業機を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る農作業機は、走行車両と、前記走行車両の後方に配置され、連結装置を介して連結される耕耘機と、前記連結装置に設けられていて、地面までの距離を測定する距離センサと、水平に対する前記耕耘機の傾斜角度を検出する傾斜センサと、前記距離センサで測定した距離と前記傾斜センサで検出した傾斜角度とに基づいて前記耕耘機の耕深を算出する制御装置と、を備え、前記距離センサは、前記連結装置に取り付けられる。

また、前記傾斜センサは、前記連結装置に取り付けられる。
また、前記制御装置は、前記距離センサで測定した地面までの距離を、前記傾斜センサで検出した傾斜角度により補正する。
また、前記耕耘機は、上連結部と第１下連結部と第２下連結部とを有し、前記連結装置は、前記走行車両の後上部に連結されるトップリンクと、前記走行車両の後下部に連結される第１ロワーリンク及び第２ロワーリンクとを有するリンク機構と、上方に向けて凸形状の湾曲状に形成された上部及び前記上部の一側下端から斜め下方に延びる第１側部並びに前記上部の他側下端から斜め下方に延びる第２側部を含む主枠と、前記上部に固定され且つ前記トップリンクが連結されるリンク連結部及び前記上連結部が係合する係合部を含む上係合ブラケットと、前記第１側部の下端に固定されていて前記第１ロワーリンクが連結されると共に前記第１下連結部が連結される第１下係合ブラケットと、前記第２側部の下端に固定されていて前記第２ロワーリンクが連結されると共に前記第２下連結部が連結される第２下係合ブラケットとを有する連結枠とを有し、前記連結枠は、前記距離センサを取り付けるセンサ取付部を有している。

また、前記走行車両と前記連結枠とにわたって設けられていて、前記走行車両からの動力を前記耕耘機に伝達するドライブシャフトを備え、前記走行車両は、車体と、前記車体の後部に設けられた後輪を有し、前記距離センサは、前記ドライブシャフトよりも機体幅方向外方で且つ前記後輪よりも機体幅方向内方に設けられている。
また、前記距離センサは、前記ドライブシャフトと前記後輪との間の前記ドライブシャフト寄りに配置されている。

また、前記傾斜センサは、前記センサ取付部に取り付けられる。
また、前記耕深を表示する表示装置を備えている

上記の構成によれば、距離センサを連結装置に取り付けることにより、耕耘機で耕耘する前の未耕地において距離センサによって測定された、地面までの距離に基づいて耕深を算出するので、精度のよい耕深検出を行える。

農作業機の側面図である。 連結枠に耕耘機を装着した状態を示す側面一部断面図である。 連結枠に耕耘機を装着した状態を示す側面一部断面図である。 連結枠の正面図である。 トラクタ後部及び連結装置の平面図である。 耕深の算出方法を説明するための線図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は、走行車両１に取り付けられた連結装置２に耕耘機３を連結した農作業機４を示している。本実施形態では、走行車両１として、トラクタが例示されている。また、耕耘機３として、ロータリ耕耘機が例示されている。
本実施形態においては、図１の矢印Ａ１方向（トラクタ１の前進方向）を前方、図１の矢印Ａ２方向（トラクタ１の後進方向）を後方、図１の矢印Ａ３方向を前後方向として説明する。したがって、図１の手前側が左方であり、図１の奥側が右方である。また、前後方向Ａ３に直交する水平方向を機体幅方向（図５の矢印Ｂ３方向）として説明する。また、トラクタ１における機体幅方向Ｂ３の中央部から右部、或いは、左部へ向かう方向を機体幅方向外方（図５の矢印Ｂ１方向）として説明する。言い換えれば、機体幅方向外方Ｂ１とは、機体幅方向Ｂ３であってトラクタ１の中心から離れる方向のことである。機体幅方向外方Ｂ１とは反対の方向を機体幅方向内方（図５の矢印Ｂ２方向）として説明する。言い換えれば、機体幅方向内方Ｂ２とは、機体幅方向Ｂ３であってトラクタ１の中心に近づく方向である。

図１に示すように、トラクタ１は、走行可能な車体１Ａを有する。車体１Ａは、原動機（図示省略）と、動力伝達ケース５とを有する。原動機は、ディーゼルエンジン等のエンジンである。原動機は、電動モータであってもよいし、ディーゼルエンジン及び電動モータを有するハイブリッド型であってもよい。
動力伝達ケース５は、例えば、フライホイールを収容するフライホイールハウジングと、フライホイールを介して伝達される原動機の動力を断続可能に伝達するクラッチを収容するクラッチハウジングと、クラッチを介して伝達される動力を変速する変速装置を収容するミッションケースとを直結して構成される。

図１に示すように、トラクタ１は、車体１Ａを走行可能に支持する走行装置６を有する。走行装置６は、例えば、車輪型の走行装置６であり、車体１Ａの前部の左側に設けた左の前輪及び右側に設けた右の前輪と、車体１Ａの後部の左側に設けた左の後輪７Ｌ及び右側に設けた右の後輪７Ｒとを有する。
車体１Ａの背面には、ＰＴＯ軸８が後方に突出状に設けられている。ＰＴＯ軸８は、トラクタ１の動力（原動機の動力）を外部に取り出す出力軸である。また、車体１Ａの後部には、油圧装置９が搭載されている。油圧装置９は、内部に油圧シリンダを有すると共に、該油圧シリンダによって駆動されて上下に揺動する左のリフトアーム１０Ｌ及び右のリフトアーム１０Ｒを有する。

図１に示すように、ロータリ耕耘機３を連結する連結装置２は、車体１Ａの後部に取り付けられている。連結装置２は、三点リンク機構１１等のリンク機構と、連結枠１２とを有する。三点リンク機構１１は、トップリンク１３と、第１ロワーリンク１４Ｌ及び第２ロワーリンク１４Ｒとを有する。トップリンク１３は、車体１Ａの上部後方で且つ機体幅方向Ｂ３の中央部に配置される。トップリンク１３の前部は、車体１Ａの背面に取り付け
られたトップリンクブラケット１５に枢支連結されている。第１ロワーリンク１４Ｌ及び第２ロワーリンク１４Ｒは、車体１Ａの下部後方に、機体幅方向Ｂ３で並べて配置されている。各ロワーリンク１４Ｌ、１４Ｒの前部は、車体１Ａに固定されたロワーリンクブラケット１６に枢支連結されている。第１ロワーリンク１４Ｌの中途部と左のリフトアーム１０Ｌとは、左のリフトロッド６０Ｌによって連結されている。また、第２ロワーリンク１４Ｒの中途部と右のリフトアーム１０Ｒとは、右のリフトロッド６０Ｒによって連結されている。したがって、左のリフトアーム１０Ｌ及び右のリフトアーム１０Ｒを駆動して上下に揺動させることにより、第１ロワーリンク１４Ｌ及び第２ロワーリンク１４Ｒが上下に揺動する。

図２〜図５に示すように、連結枠１２は、主枠１７を有する。主枠１７は、角パイプ等を屈曲することで形成されている。図４に示すように、主枠１７は、上部１７Ａと、第１側部１７Ｌと、第２側部１７Ｒとを有する。上部１７Ａは、背面視で上方に向けて凸形状となる湾曲状に形成されている。第１側部１７Ｌは、上部１７Ａの左下端（一側下端）から左斜め下方（下方に向かうにつれて左方に移行する傾斜方向）に延出されている。第２側部１７Ｒは、上部１７Ａの右下端（他側下端）から右斜め下方（下方に向かうにつれて右方に移行する傾斜方向）に延出されている。したがって、第１側部１７Ｌと第２側部１７Ｒとは、下方に向かうにつれて機体幅方向Ｂ３の間隔が漸次広がるように主枠１７から延出されている。第１側部１７Ｌと第２側部１７Ｒの上部同士は、角パイプ等で形成された補強部材１８によって連結されている。

図２、図４に示すように、主枠１７の上部１７Ａ且つ機体幅方向Ｂ３の中央部には、上係合ブラケット１９が固定されている。上係合ブラケット１９は、上部にリンク連結部２０を有する。リンク連結部２０には、トップリンク１３の後部が枢支連結される（図１参照）。また、上係合ブラケット１９は、後部に係合部２１を有する。係合部２１は、第１係合部位２１Ａ及び第２係合部位２１Ｂを含む。第１係合部位２１Ａ及び第２係合部位２１Ｂは、フック状に形成され、第１係合部位２１Ａは、第２係合部位２１Ｂの上方に設けられている。

図２、図４に示すように、第１側部１７Ｌの下端部には、第１下係合ブラケット２２Ｌが固定され、第２側部１７Ｒの下端部には、第２下係合ブラケット２２Ｒが固定されている。
図４に示すように、補強部材１８と第１下係合ブラケット２２Ｌとは、第１接続部材２３Ｌによって接続されている。また、補強部材１８と第２下係合ブラケット２２Ｒとは、第２接続部材２３Ｒによって接続されている。第１接続部材２３Ｌは、補強部材１８から下方に延びる縦板部２４と、縦板部２４の下端から第１下係合ブラケット２２Ｌに向けて延びる横板部２５とを有する。第２接続部材２３Ｒは、補強部材１８から下方に延びる縦板部２４と、縦板部２４の下端から第２下係合ブラケット２２Ｒに向けて延びる横板部２５とを有する。

図５に示すように、第１下係合ブラケット２２Ｌに、第１ロワーリンク１４Ｌが連結されている。詳しくは、第１下係合ブラケット２２Ｌに、連結ピン２６Ｌが固定され、該連結ピン２６Ｌに第１ロワーリンク１４Ｌの後部が枢支連結されている。また、第２下係合ブラケット２２Ｒに、第２ロワーリンク１４Ｒが連結されている。詳しくは、第２下係合ブラケット２２Ｒに、連結ピン２６Ｒが固定され、該連結ピン２６Ｒに第２ロワーリンク１４Ｒの後部が枢支連結されている。

図２に示すように、第１下係合ブラケット２２Ｌ及び第２下係合ブラケット２２Ｒには、後方に開口する凹部２７が設けられている。また、第１下係合ブラケット２２Ｌ及び第２下係合ブラケット２２Ｒには、それぞれロック部材２８がピン２９を介して回動自在に支持されている。ロック部材２８は、後部が上方に揺動する方向に戻しバネによって付勢されている。また、主枠１７には、解除レバー３０及び解除レバー３０とロック部材２８とを連動する連動機構３１を有する解除機構３２が設けられている。

図４に示すように、第１接続部材２３Ｌと第２接続部材２３Ｒとの間には、保持ブラケット３３及び該保持ブラケット３３に取り付けられたジョイントホルダ３４が設けられて
いる。保持ブラケット３３は、ジョイントサポート３５に支持されている。ジョイントサポート３５は、第１接続部材２３Ｌの縦板部２４の機体幅方向内方Ｂ２側と、第２接続部材２３Ｒの縦板部２４の機体幅方向内方Ｂ２側とにそれぞれ取り付けられている。保持ブラケット３３は、第１支持軸３６と、第２支持軸３７とを有する。

図３に示すように、ジョイントサポート３５には、ガイド溝３８と、係合溝３９が形成されている。ガイド溝３８は、逆さＪ字状に形成されている。係合溝３９は、ジョイントサポート３５の上部及び下部に形成されている。第１支持軸３６が、ガイド溝３８に嵌り、第２支持軸３７が係合溝３９に嵌ることで、ジョイントホルダ３４の姿勢が保持される。図例では、第１支持軸３６は、ガイド溝３８の下端に嵌り、第２支持軸３７は、下部側の係合溝３９に嵌っている例を示している。

図１、図５に示すように、農作業機４は、トラクタ１（ＰＴＯ軸８）からの動力をロータリ耕耘機３に伝達するドライブシャフト４０を有する。図５に示すように、ドライブシャフト４０は、トラクタ１と連結枠１２とにわたって設けられている。このドライブシャフト４０は、第１ジョイント部４１と、第２ジョイント部４２と、第１ジョイント部４１と第２ジョイント部４２とを連結する伸縮自在なジョイント軸４３とを有する。第１ジョイント部４１及び第２ジョイント部４２は、一対のヨーク４４をクロスベアリング４５で連結したユニバーサルジョイントによって構成されている。第１ジョイント部４１のヨーク４４は、ＰＴＯ軸８に連結される（図１参照）。第２ジョイント部４２のヨーク４４は、ジョイントホルダ３４に回転可能に支持されている（図３参照）。

図１に示すように、ロータリ耕耘機３は、本実施形態では、サイドドライブ型のロータリ耕耘機３が例示されている。なお、センタードライブ型のロータリ耕耘機３であってもよい。ロータリ耕耘機３は、機枠４６と、耕耘部４７とを有する。機枠４６は、機体幅方向Ｂ３の中央に位置するギヤケース４８と、ギヤケース４８から左方に延びる左のサポートアーム４９Ｌと、ギヤケース４８から右方に延びる右のサポートアーム４９Ｒと、左のサポートアーム４９Ｌに取り付けられた伝動ケース５０と、右のサポートアーム４９Ｒに取り付けられたサイドフレームとを有する。

図３に示すように、ギヤケース４８には、ＰＩＣ軸（入力軸）５３が前方に突出状に設けられている。ＰＩＣ軸５３は、第２ジョイント部４２のヨーク４４にスプライン結合等によって連結されている。したがって、ＰＴＯ軸８からの動力は、ドライブシャフト４０を介してＰＩＣ軸５３に伝達される。ＰＩＣ軸５３に伝達された動力は、ギヤケース４８内のベベルギヤ伝動機構及び左のサポートアーム４９Ｌ内の伝動軸をへて伝動ケース５０内のチェーン伝動機構に伝達される。

図２に示すように、ギヤケース４８の上部には、トップマスト５４が固定されている。トップマスト５４の前上部には、係合部２１に係合する上連結部５５が設けられている。上連結部５５は、ピンによって構成され、図例では、第２係合部位２１Ｂに嵌って係合している。
図２に示すように、左のサポートアーム４９Ｌには、ブラケット５１Ｌが固定され、右のサポートアーム４８Ｒには、ブラケット５１Ｒが固定されている。左のブラケット５１Ｌには、第１下連結部５２Ｌが設けられ、右のブラケット５１Ｒには、第２下連結部５２Ｒが設けられている。第１下連結部５２Ｌ及び第２下連結部５２Ｒは、ピンによって構成されている。なお、サポートアーム４９Ｌとサポートアーム４９Ｒとを纏めてサポートアーム４９という場合がある。

図１に示すように、耕耘部４７は、伝動ケース５０とサイドフレームとの下部間に設けられた回転軸５６と、回転軸５６に取り付けられた多数の耕耘爪５７とを有する。回転軸５６は、機枠４６に、機体幅方向Ｂ３に延伸する軸心回りに回転可能に支持されている。回転軸５６は、伝動ケース５０内のチェーン伝動機構に伝達された動力によって、例えば、図１の矢印Ｙ１方向に回転する。耕耘爪５７は、回転軸５６と共に回転し、圃場の土壌に突入して該土壌を耕起すると共に耕起した土壌を後方に放てきする。なお、ロータリ耕耘機３は、耕耘部４７の上方を覆う主カバーと耕耘部４７の後方を覆う後部カバーとを含む耕耘カバーを有する。

ロータリ耕耘機３は、以下のようにして連結枠１２に連結される。
先ず、ロータリ耕耘機３をスタンド等を用いて自立させておき、この状態で、トラクタ１を後進させて上連結部５５の下方に係合部２１を位置させる。次に、油圧装置９によって連結装置２（連結枠１２）を上昇させて、係合部２１を上連結部５５に係合する（係合部２１によって上連結部５５をすくい上げる）。この状態から、さらに連結枠１２を上昇させると、上連結部５５を中心としてロータリ耕耘機３が連結枠１２に近づく方向に揺動して該連結枠１２にロータリ耕耘機３が自動連結される。詳しくは、上連結部５５を中心としてロータリ耕耘機３が連結枠１２に近づく方向に揺動することで、ＰＩＣ軸５３が第２ジョイント部４２に連結され且つ第１下連結部５２Ｌ及び第２下連結部５２Ｒがロック部材２８を押し下げながら凹部２７に挿入すると共に挿入後にロック部材２８が戻しばねの付勢力によって上方揺動する。これにより、第１下連結部５２Ｌ及び第２下連結部５２Ｒが凹部２７から抜止めされ、第１下連結部５２Ｌが第１下係合ブラケット２２Ｌに連結されると共に第２下連結部５２Ｒが第２下係合ブラケット２２Ｒに連結される。ロータリ耕耘機３は、前傾姿勢（前方に向かうにつれて上方に移行する傾斜状の姿勢）で連結枠１２に連結される。

なお、解除レバー３０を揺動操作することにより、ロック部材２８の後部を下げた状態に保持することができる。これにより、ロータリ耕耘機３を連結枠１２から外すことができる。また、本実施形態では、係合部２１は、第１係合部位２１Ａ及び第２係合部位２１Ｂの２つの部位を有し、ガイド溝３８は、上部と下部の係止部分を有し且つ係合溝３９は、ジョイントサポート３５の上部と下部との２箇所に設けられているので、仕様形態の異なる作業機を連結枠１２に装着可能である。

図１〜図５に示すように、農作業機４は、距離センサ５８と傾斜センサ５９とを有する。距離センサ５８は、当該距離センサ５８から地面Ｇまでの距離を測定するセンサである。距離センサ５８は、例えば、レーザセンサによって構成される。距離センサ５８は、レーザ照射部５８Ａを有し、レーザ照射部５８Ａから照射されて地面Ｇで反射したレーザ光を受光することでレーザ照射部５８Ａから地面Ｇまでの距離を測定する。なお、距離センサ５８は、レーザセンサに限定されることはない。傾斜センサ５９は、ロータリ耕耘機３の傾きを検出するセンサであって、例えば、ロータリ耕耘機３の水平（地面）に対する傾斜角度を計測する。

図１〜図５に示すように、連結枠１２は、距離センサ５８及び傾斜センサ５９を取り付けるセンサ取付部６２を有する。センサ取付部６２は、プレートによって形成され、本実施形態では、第２接続部材２３Ｒの縦板部２４の機体幅方向外方Ｂ１側の面（右側面）に固定された固定板６３にネジ等によって前後位置調整可能に取り付けられている。センサ取付部６２は、第２接続部材２３Ｒから前方に突出しており、且つ耕耘部４７よりも前方に突出している。また、センサ取付部６２、距離センサ５８及び傾斜センサ５９は、後輪７Ｌ、７Ｒよりも後方に位置している。距離センサ５８及び傾斜センサ５９は、センサ取付部６２の前部に取り付けられている。なお、センサ取付部６２（距離センサ５８及び傾斜センサ５９）は、第１接続部材２３Ｌの縦板部２４に取り付けられてもよいし、連結枠１２の他の部位に取り付けられていてもよい。また、距離センサ５８は、第１ロワーリンク１４Ｌ又は第２ロワーリンク１４Ｒに取り付けられていてもよいし、第１ロワーリンク１４Ｌ及び第２ロワーリンク１４Ｒに取り付けられていてもよい。また、傾斜センサ５９は、連結枠１２以外の部位に取り付けられていてもよい。

図１に示すように、距離センサ５８は、耕耘部４７よりも前方に位置していて、耕耘部４７で耕耘しない未耕地において距離を測定する。また、図５に示すように、距離センサ５８は、ドライブシャフト４０よりも機体幅方向外方Ｂ１（図例では右方）で且つ後輪７Ｒよりも機体幅方向内方Ｂ２（左方）に設けられている。これにより、距離センサ５８から照射されるレーザ光がドライブシャフト４０に干渉するのを避けながら後輪７Ｒが通った跡を検出しないように構成されている。また、距離センサ５８は、ドライブシャフト４０と後輪７Ｒとの間のドライブシャフト４０寄りに設けられている。即ち、距離センサ５８は、連結枠１２の機体幅方向Ｂ３の中央寄りに設けられている。これにより、距離セン
サ５８による距離の測定が連結枠１２（ロータリ耕耘機３）の機体幅方向Ｂ３の傾きの影響をうけるのを抑制することができる。

図３に示すように、農作業機４は、距離センサ５８で測定した距離と傾斜センサ５９で検出した傾斜角度とに基づいて耕深を算出する制御装置６４を有する。制御装置６４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などを備えたマイクロコンピュータを利用して構成される。距離センサ５８及び傾斜センサ５９は、制御装置６４に接続されている。制御装置６４は、距離センサ５８で測定した距離及び傾斜センサ５９で検出した傾斜角度を取得する。また、制御装置６４には、モニタ（表示装置）６５が接続されており、制御装置６４で算出した耕深をモニタ６５に表示することができる。モニタ６５は、トラクタ１の運転席の近傍のオペレータから見える場所に設けられる。オペレータは、算出された耕深を確認することができる。

例えば、制御装置６４は、算出した耕深に基づいて所定の耕深になるようにロータリ耕耘機３を昇降制御する。詳しくは、制御装置６４に所定の耕深を記憶させておき、制御装置６４は、算出した耕深と記憶している所定の耕深とを比較し、異なっている場合に、油圧装置９を制御して所定の耕深になるようにロータリ耕耘機３を昇降させる。
次に、図６を参照して、制御装置６４による耕深Ｄの算出について説明する。

図１は、農作業機４の基準（標準）の作業姿勢を示している。図６は、作業状態の作業姿勢におけるロータリ耕耘機３の構成部位及び距離センサ５８の位置を示している。
図６において、距離センサ５８のレーザ照射部５８Ａの照射起点（レーザ光が照射される起点）Ｃ１からレーザ光が照射された点である照射点Ｃ２までの距離（距離センサ５８によって測定される地面Ｇまでの距離）をＬ１とする。また、耕耘部４７の回転半径（耕耘爪５７の回転径方向の最も外側の端部の回転軌跡の半径）をＲとし、回転軸５６の軸心Ｃ３の地面Ｇからの高さをＨとする。また、軸心Ｃ３及びサポートアーム４９の軸心Ｃ４を通る線をＳ１とする。また、ロータリ耕耘機３の基準の作業姿勢、つまり、距離センサ５８の測定方向が地面Ｇと直交する姿勢における傾斜センサ５９の傾斜角度をθ２とする。また、照射起点Ｃ１を通り且つ線Ｓ１に直交する線をＳ２とし、線Ｓ１と線Ｓ２との交点をＣ５とする。線Ｓ３は水平線を示し、線Ｓ４は鉛直線を示している。

ロータリ耕耘機３の基準の作業姿勢における傾斜角度θ２は、予め制御装置６４に入力しておく。また、照射起点Ｃ１と交点Ｃ５との間の距離Ｌ２と、軸心Ｃ３と交点Ｃ５との間の距離Ｌ３とは、ロータリ耕耘機３の寸法、照射起点Ｃ１の位置及び傾斜角度θ２に基づいて求められるので、距離Ｌ２と距離Ｌ３とを求めて、予め制御装置６４に入力しておく。また、回転半径Ｒも予め制御装置６４に入力しておく。

耕深Ｄは、下記の式[１］で求められる。
Ｄ＝Ｒ−Ｈ [１］
傾斜センサ５９によって検出されるロータリ耕耘機３の水平に対する傾斜角度をθ１とすると、高さＨは、下記の式[２］で求められる。
Ｈ＝Ｘ０＋Ｘ１−Ｘ２ [２］
Ｘ０は、Ｌ１ｃｏｓ（θ２−θ１）であり、距離センサ５８によって測定した距離Ｌ１を地面Ｇまでの垂直距離に補正した値である。

また、Ｘ１＝Ｌ２ｓｉｎθ１であり、Ｘ２＝Ｌ３ｃｏｓθ１である。
したがって、耕深Ｄは下記の式[３］で求められる。
Ｄ＝Ｒ−(Ｌ１ｃｏｓ(θ２−θ１)＋Ｌ２ｓｉｎθ１−Ｌ３ｃｏｓθ１)[３］
制御装置６４は、距離センサ５８によって測定した距離Ｌ１及び傾斜センサ５９で検出した傾斜角度θ２に基づいて、耕深Ｄを式[３］によって算出する。

ロータリ耕耘機３が基準の作業姿勢では、θ２＝θ１であるので、
Ｌ１ｃｏｓ（θ２−θ１）＝Ｌ１である。
トラクタ１が沈み込んでロータリ耕耘機３が基準の作業姿勢から傾いたり、ロータリ耕耘機３自身が基準の作業姿勢から傾いたときには、この傾きを加味して耕深Ｄが算出される。即ち、制御装置６４は、距離センサ５８で測定した地面Ｇまでの距離Ｌ１を、傾斜セ
ンサ５９で検出した傾斜角度θ２により補正する。これにより、精度のよい耕深検出が行える。

なお、距離センサ５８は、１つに限らず、複数設けることができる。距離センサ５８を複数設ける場合は、各距離センサ５８で測定した距離の平均値をＬ１として耕深Ｄを算出する。
本実施形態の農作業機４は、以下の効果を奏する。
即ち、農作業機４は、走行車両（トラクタ１）と、走行車両の後方に配置され、連結装置２を介して連結される耕耘機（ロータリ耕耘機３）と、連結装置２に、耕耘機の耕深Ｄを算出するために、地面Ｇまでの距離Ｌ１を測定する距離センサ５８と、水平に対する耕耘機の傾斜角度θ１を検出する傾斜センサ５９と、距離センサ５８で測定した距離Ｌ１と傾斜センサ５９で検出した傾斜角度θ１とに基づいて耕深Ｄを算出する制御装置６４と、を備え、距離センサ５８は、連結装置２に取り付けられる。

この構成によれば、距離センサ５８を連結装置２に取り付けることにより、耕耘機で耕耘する前の未耕地において距離センサ５８によって測定された、地面Ｇまでの距離Ｌ１に基づいて耕深Ｄを算出するので、精度のよい耕深検出を行える。
また、傾斜センサ５９は、連結装置２に取り付けられる。
傾斜センサ５９を連結装置２以外、例えば耕耘機に取り付けても耕深Ｄを算出することができるが、この構成によれば、耕耘機を取り替える等を行う場合であっても、傾斜センサ５９の取り外し、取り付けや、配線の方法を変更する等の作業が不要となる。さらに、距離センサ５８と傾斜センサ５９が同じ構造物に配置されるので、より精度のよい耕深Ｄの検出を行える。

また、制御装置６４は、距離センサ５８で測定した地面までの距離Ｌ１を、傾斜センサ５９で検出した傾斜角度θ１により補正する。
この構成によれば、距離センサ５８を連結装置２に取り付けることにより、耕耘機で耕耘する前の未耕地において距離センサ５８によって測定された地面Ｇまでの距離Ｌ１を、傾斜センサ５９で検出した傾斜角度により補正し、地面までの鉛直距離Ｘ０を計算するので、精度のよい耕深Ｄの検出を行える。

また、耕耘機は、上連結部５５と第１下連結部５２Ｌと第２下連結部５２Ｒとを有し、連結装置２は、走行車両の後部の上部に連結されるトップリンク１３と、走行車両の後部の下部に連結される第１ロワーリンク１４Ｌ及び第２ロワーリンク１４Ｒとを有するリンク機構（三点リンク機構１１）と、上方に向けて凸形状の湾曲状に形成された上部１７Ａ及び上部１７Ａの一側下端から斜め下方に延びる第１側部１７Ｌ並びに上部１７Ａの他側下端から斜め下方に延びる第２側部１７Ｒを含む主枠１７と、上部１７Ａに固定され且つトップリンク１３が連結されるリンク連結部２０及び上連結部５５が係合する係合部２１を含む上係合ブラケット１９と、第１側部１７Ｌの下端に固定されていて第１ロワーリンク１４Ｌが連結されると共に第１下連結部５２Ｌが連結される第１下係合ブラケット２２Ｌと、第２側部１７Ｒの下端に固定されていて第２ロワーリンク１４Ｒが連結されると共に第２下連結部５２Ｒが連結される第２下係合ブラケット２２Ｒとを有する連結枠１２と、を備え、連結枠１２は、距離センサ５８を取り付けるセンサ取付部６２を有している。

この構成によれば、耕耘機が連結される連結枠１２に距離センサ５８が取り付けられるので、距離センサ５８は耕耘機の挙動に合わせた距離を測定でき、精度のよい耕深Ｄの検出を行える。
また、走行車両と連結枠１２とにわたって設けられていて、走行車両からの動力を耕耘機に伝達するドライブシャフト４０を備え、走行車両は、車体１Ａと、車体１Ａの後部に設けられた後輪７Ｒを有し、距離センサ５８は、ドライブシャフト４０よりも機体幅方向外方Ｂ１で且つ後輪７Ｒよりも機体幅方向内方Ｂ２に設けられている。

この構成によれば、ドライブシャフト４０を避けながら後輪７Ｒが通らない所を測定するので精度のよい距離測定を行うことができる。
また、距離センサ５８は、ドライブシャフト４０と後輪７Ｒとの間のドライブシャフト４０寄りに配置されている。
この構成によれば、距離センサ５８による距離測定において、連結枠１２の機体幅方向の傾きの影響を抑制することができる。

また、傾斜センサ５９は、センサ取付部６２に取り付けられる。
この構成によれば、距離センサ５８及び傾斜センサ５９の取り付けの簡素化を図ることができる。
また、耕深を表示する表示装置（モニタ６５）を備えていてもよい。
この構成によれば、算出した耕深をオペレータが確認することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 走行車両（トラクタ）
１Ａ 車体
２ 連結装置
３ 耕耘機（ロータリ耕耘機）
７Ｒ 後輪
１１ リンク機構（三点リンク機構）
１２ 連結枠
１３ トップリンク
１４Ｌ 第１ロワーリンク
１４Ｒ 第２ロワーリンク
１７ 主枠
１７Ａ 上部
１７Ｌ 第１側部
１７Ｒ 第２側部
１９ 上係合ブラケット
２０ リンク連結部
２１ 係合部
２２Ｌ 第１下係合ブラケット
２２Ｒ 第２下係合ブラケット
４０ ドライブシャフト
５５ 上連結部
５２Ｌ 第１下連結部
５２Ｒ 第２下連結部
５８ 距離センサ
５９ 傾斜センサ
６２ センサ取付部
６４ 制御装置
６５ 表示装置（モニタ）
Ｂ１ 機体幅方向外方
Ｂ２ 機体幅方向内方
Ｄ 耕深
Ｇ 地面
Ｌ１ 距離
θ１ 傾斜角度

本発明の一態様に係る農作業機は、走行車両と、前記走行車両の後方に配置され、連結装置を介して連結される耕耘機と、地面までの距離を測定する距離センサと、水平に対する前記耕耘機の傾斜角度を検出する傾斜センサと、前記距離センサで測定した距離と前記傾斜センサで検出した傾斜角度とに基づいて前記耕耘機の耕深を算出する制御装置と、を備え、前記距離センサは、前記連結装置に取り付けられる。

Claims (8)

1. 走行車両と、
   前記走行車両の後方に配置され、連結装置を介して連結される耕耘機と、
   前記連結装置に設けられていて、地面までの距離を測定する距離センサと、
   水平に対する前記耕耘機の傾斜角度を検出する傾斜センサと、
   前記距離センサで測定した距離と前記傾斜センサで検出した傾斜角度とに基づいて前記耕耘機の耕深を算出する制御装置と、
   を備え、
   前記距離センサは、前記連結装置に取り付けられる農作業機。
2. 前記傾斜センサは、前記連結装置に取り付けられる請求項１に記載の農作業機。
3. 前記制御装置は、前記距離センサで測定した地面までの距離を、前記傾斜センサで検出した傾斜角度により補正する請求項１又は２に記載の農作業機。
4. 前記耕耘機は、上連結部と第１下連結部と第２下連結部とを有し、
   前記連結装置は、前記走行車両の後上部に連結されるトップリンクと、前記走行車両の後下部に連結される第１ロワーリンク及び第２ロワーリンクとを有するリンク機構と、
   上方に向けて凸形状の湾曲状に形成された上部及び前記上部の一側下端から斜め下方に延びる第１側部並びに前記上部の他側下端から斜め下方に延びる第２側部を含む主枠と、前記上部に固定され且つ前記トップリンクが連結されるリンク連結部及び前記上連結部が係合する係合部を含む上係合ブラケットと、前記第１側部の下端に固定されていて前記第１ロワーリンクが連結されると共に前記第１下連結部が連結される第１下係合ブラケットと、前記第２側部の下端に固定されていて前記第２ロワーリンクが連結されると共に前記第２下連結部が連結される第２下係合ブラケットとを有する連結枠とを有し、
   前記連結枠は、前記距離センサを取り付けるセンサ取付部を有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の農作業機。
5. 前記走行車両と前記連結枠とにわたって設けられていて、前記走行車両からの動力を前記耕耘機に伝達するドライブシャフトを備え、
   前記走行車両は、車体と、前記車体の後部に設けられた後輪を有し、
   前記距離センサは、前記ドライブシャフトよりも機体幅方向外方で且つ前記後輪よりも機体幅方向内方に設けられている請求項４に記載の農作業機。
6. 前記距離センサは、前記ドライブシャフトと前記後輪との間の前記ドライブシャフト寄りに配置されている請求項５に記載の農作業機。
7. 前記傾斜センサは、前記センサ取付部に取り付けられる請求項４〜６のいずれか１項に記載の農作業機。
8. 前記耕深を表示する表示装置を備えている請求項１〜７のいずれか１項に記載の農作業機。

Images