JP2509924Y2 - トラクタにおける耕耘作業部の非接触型作業深さ検出装置の取付け構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、走行機体にロータリ等の耕耘作業部を連結
したトラクタにおける耕耘作業部の非接触型作業深さ検
出装置の取付け構造に関するものである。

［従来技術及び考案が解決しようとする課題］ 一般に、この種トラクタにおいては、機体に上下昇降
自在に連結される耕耘作業部が常に所定の作業深さを維
持するよう、耕耘作業部に設けられる作業深さ検出装置
の検出値に基づいて耕耘作業部の自動昇降制御を行うも
のが知られている。ところで、従来の作業深さ検出装置
は、例えばロータリ式の耕耘作業部に設けられるものの
如く、圃場面との接触により上下揺動するリヤカバーの
揺動角に基づいて作業深さを検出するものであり、この
ためリヤカバーに藁屑が巻付いた場合や、リヤカバーが
沈降する惧れのある軟弱地においては検出精度が低下す
る問題があつた。

そこで、特開昭55−99103号公報に示されるものの様
に、超音波等の空中伝送波を圃場面に向けて発し、その
反射波に基づいて作業深さを検出する非接触型の作業深
さ検出装置が提供されているが、このものの場合には、
耕耘作業部の昇降等に伴つて空中伝送波の圃場面に対す
る発受信方向が変化するため、反射波が受信範囲から外
れて検出不能となる惧れがあつた。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃
することができるトラクタにおける耕耘作業部の非接触
型作業深さ検出装置の取付け構造を提供することを目的
として創案されたものであつて、走行機体に対して昇降
自在に連結される耕耘作業部に、圃場面を反射面とする
空中伝送波の発受信に基づいて耕耘作業部の作業深さを
検出をするための非接触型の作業深さ検出装置を取付け
るにあたり、該作業深さ検出装置は、空中伝送波の発受
信をする発受信センサと、該発受信センサが取付けら
れ、耕耘作業部の耕耘爪軸を中心とする円弧に沿つて揺
動変位自在に支持される支持部材と、該支持部材を揺動
変位させるための駆動手段と、発受信センサの姿勢検知
をする姿勢検知センサと、該姿勢検知センサおよび駆動
手段に接続され、姿勢検知センサの検知に基づき発受信
センサの空中伝送波の発受信方向が圃場面に対して直交
する方向を向くよう駆動手段に対して駆動信号を出力を
する制御部とを備えて構成されることことを特徴とする
ものである。

そして本考案は、この構成によつて、作業深さ検出に
おける検出不能状態の発生を防止して検出精度を向上で
きるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。
図面において、１はトラクタの走行機体であつて、該走
行機体１の後部には昇降リンク機構２を介してロータリ
耕耘式の作業部３が連結されており、そして作業部３
は、油圧シリンダ４の伸縮作動に伴うリフトアーム５の
揺動により上下昇降するが、これらの構成は何れも従来
通りである。

６は上記作業部３に設けられる作業深さ検出装置であ
つて、該作業深さ検出装置６は、圃場面に対して超音波
を発し、その反射波に基づいて距離検出を行う超音波セ
ンサ（本考案の発受信センサに相当する）７を用いて構
成されている。８は先端に上記超音波センサ７を一体的
に備える支持アーム（支持部材）であつて、該支持アー
ム８は、前後方向を向き、かつ先端の超音波センサ７が
作業部３から前方に突出するよう基端部が作業部３のシ
ヤフトケース3aに固設されるブラケツト９に支持される
が、基端部に設けられる前後一対のローラ8aがブラケツ
ト９に穿設される長孔状のガイド孔9aに内嵌状に支持さ
れる構成になつている。即ち、ガイド孔9aにガイドされ
るローラ8aの転動に伴い支持アーム８が揺動変位し、ま
たこれと一体な超音波センサ７が変位することになる
が、ガイド孔9aはロータリ軸（耕耘軸）3bの軸芯を中心
とする円弧形状に形成されており、これによつて、超音
波センサ７の変位軌跡は、ロータリ軸3bの軸芯を中心と
する円弧に沿つて変位するように設定されている。

さらに、10は支持アーム８の前端側に回動自在に枢支
され、本考案の駆動手段を構成するモータであつて、該
モータ10のモータ軸10aは、螺子軸に形成されると共
に、前記ブラケツト９に突設される固定ナツト9bに螺合
している。そして、モータ10は、後述する制御部（図示
せず）に接続されており、制御部からの駆動信号に基づ
いて正逆駆動することに伴い、モータ軸10aが進退動
し、これによつて、支持アーム８をガイド孔9aに沿つて
揺動変位せしめるように設定されている。

一方、11は支持アーム８に設けられた水平センサであ
つて、本考案の姿勢検知センサに相当するものである
が、該水平センサ11の検知信号が前記制御部に入力する
よう接続されている。そして制御部では、水平センサ11
からの検知信号の入力に基づいて支持アーム８が水平姿
勢を維持するようモータ10に対して駆動信号を出力する
設定になつており、これにより、超音波センサ７は、超
音波の発受信方向が圃場面に対して略直交する方向を向
くよう姿勢制御されるようになつている。尚、3cはロー
タリ軸3bに取付けられる耕耘爪である。

叙述の如く構成された本考案に実施例において、超音
波センサ７は、支持アーム８に設けられた姿勢検知セン
サ11の検知に基づいてモータ10が駆動することで圃場面
に対して略直交する方向を向くよう姿勢制御されること
になり、これによつて、超音波センサ７は、圃場面を反
射面とする超音波の発受信をして作業深さ検知がなされ
ることになる。

また、反射波から検出される圃場面までの距離H1に基
づいて作業深さH2を算出することになるが、ロータリ軸
3bの軸芯回りに変位する超音波センサ７とロータリ爪3c
下端の垂直距離Ｈは超音波センサ７の変位位置に拘らず
一定であるため、作業深さH2の算出は、一定距離Ｈから
検出距離H1を減じるだけの平易な演算で良いことにな
る。

この様に、本考案が実施されたものにあつては、超音
波を圃場面に向けて発し、その反射波の受信に基づいて
作業深さを検出する超音波センサ７を用いて作業深さ検
出装置を構成するものであるが、超音波センサ７は、圃
場面に対して略直交する状態で超音波を発受信するよう
に姿勢制御される。従つて、作業部３の昇降等に伴つて
超音波センサの圃場面対向方向が変化する従来のものの
様に、反射波が受信範囲から外れて検出不能となる様な
不具合がなく、良好に反射波を受信して確実な作業深さ
検出を行えることになり、この結果、作業深さ検出装置
の検出精度が向上する。

しかも、超音波センサ７は、ロータリ爪3c下端までの
垂直距離Ｈを常に一定に保つべく、ロータリ軸3bの軸芯
を中心とする円弧上を変位する構成となつているので、
一定距離Ｈから検出距離H1を減じるのみの平易な演算作
業で迅速に作業深さH2を算出することができ、もつて作
業深さ検出装置の応答性を向上させることができる。

尚、本考案は、前記実施例に限定されないものである
ことは勿論であつて、超音波センサの代りに、マイクロ
波センサ等の異なる空中伝送波の発受信をするものを採
用しても良いことは言うまでもない。

［作用効果］ 以上要するに、本考案は叙述の如く構成されたもので
あるから、圃場面を反射面として発受信される空中伝送
波に基づいて非接触型の作業深さ検出をするものであり
ながら、空中伝送波の発受信をする発受信センサは、そ
の発受信方向が圃場面に対して略直交する方向となるよ
う姿勢制御されることになる。従つて、耕耘作業部の昇
降等に伴つて発受信方向が変化する従来のものの如く、
反射波が受信範囲から外れて検出不能となる不具合がな
く、反射波を受信して良好な作業深さ検出を行い得て、
作業深さ検出装置の検出精度を向上できる。

しかも、発受信器は、耕耘作業部の爪軸を中心とする
円弧に沿つて変位する構成になるため、発受信器と耕耘
爪下端の垂直距離が発受信器位置に拘らず一定となり、
従つて、作業深さの算出を、一定距離から検出距離を減
じるだけの平易な演算作業で行うことができて応答性の
向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係るトラクタにおける耕耘作業部の非
接触型作業深さ検出装置の取付け構造の実施例を示した
ものであつて、第１図はトラクタの側面図、第２図は作
業部の側面図、第３図は同上平面図、第４図は作業深さ
検出装置の側面図、第５図は同上平面図、第６図は作用
を示す作業部の側面図である。 図中、１は走行機体、３は作業部、６は作業深さ検出装
置、７は超音波センサ、８は支持アーム、8aはローラ、
９はブラケツト、9aはガイド孔、10はモータ、11は水平
センサである。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】走行機体に対して昇降自在に連結される耕
   耘作業部に、圃場面を反射面とする空中伝送波の発受信
   に基づいて耕耘作業部の作業深さ検出をするための非接
   触型の作業深さ検出装置を取付けるにあたり、該作業深
   さ検出装置は、空中伝送波の発受信をする発受信センサ
   と、該発受信センサが取付けられ、耕耘作業部の耕耘爪
   軸を中心とする円弧に沿つて揺動変位自在に支持される
   支持部材と、該支持部材を揺動変位させるための駆動手
   段と、発受信センサの姿勢検知をする姿勢検知センサ
   と、該姿勢検知センサおよび駆動手段に接続され、姿勢
   検知センサの検知に基づき発受信センサの空中伝送波の
   発受信方向が圃場面に対して直交する方向を向くよう駆
   動手段に対して駆動信号の出力をする制御部とを備えて
   構成されることを特徴とするトラクタにおける耕耘作業
   部の非接触型作業深さ検出装置の取付け構造。