JP2553458Y2 - 対地作業車における耕深自動制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、トラクタ等の対地作業車における耕深自動
制御装置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、この種対地作業車のなかには、耕耘作業部に
設けられるリヤカバーが耕深設定器の設定値に基づいて
決定される目標揺動角度を維持するよう耕耘作業部を昇
降制御する耕深自動制御を行うようにしたものがある。

しかるに前記従来のものは、上記耕深設定器の設定範
囲とリヤカバーの揺動範囲をそのまま対応させていたた
め、リヤカバーの支持部に泥や石が挟まつてリヤカバー
の揺動範囲が狭くなつたような場合に、耕深設定器を操
作しても耕深が事実上変化しない大きな不感域が浅耕領
域で生じてしまうことになり、このため精度の高い耕深
設定を行うことができず、作業精度の低下が問題となつ
ていた。

［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
することができる対地作業車における耕深自動制御装置
を提供することを目的として創案されたものであつて、
耕深設定器の設定値に基づいてリヤカバーの目標揺動角
度を決定し、該決定された目標揺動角度とリヤカバーの
検知揺動角度を一致させるべく作業部を昇降制御する耕
深自動制御装置を備えてなる対地作業車において、前記
耕深自動制御装置に、作業部上昇時のリヤカバー垂下角
度を記憶するリヤカバー垂下角度記憶手段と、耕深設定
器の設定値が予め設定される浅耕範囲内では、上記記憶
したリヤカバー垂下角度がリヤカバー目標揺動角度の最
浅値であると認識してリヤカバーの目標揺動角度を割り
振る補正をするが、浅耕範囲よりも深耕側範囲では補正
をしないように設定された目標揺動角度補正手段を設け
た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、精度の高い耕深
設定を可能にして作業精度の向上が計れるようにしたも
のである。

［実施例］ 次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１は農用トラクタの走行機体であつて、該
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が昇降自在に連結されるが、該作業部
３を、油圧シリンダ４の伸縮作動に伴うリフトアーム５
の揺動により昇降させる等の基本構成は何れも従来通り
である。

６は上記作業部３のメインカバーであつて、該メイン
カバー６は、耕耘爪軸７に取付けられる耕耘爪８を覆う
べく円弧状に形成されるが、その上面には、前後方向に
並ぶ複数のガイドローラ９が取付けられた左右一対のロ
ーラブラケツト10が固設されている。

一方、11は作業部３の後端部に設けられるリヤカバー
であつて、該リヤカバー11は、支軸12に上下揺動自在に
取付けられると共に、弾機11aにより常時圃場に向けて
押圧付勢され、さらには耕深検知センサ（リヤカバー11
の揺動角度に基づいて耕深を検知するポテンシヨメー
タ）13に連繋されるが、上記支軸12には、前記メインカ
バー６の周面に沿うべく円弧状に湾曲し、かつ断面略冂
字状に形成された一対のガイドレール12aが固設されて
いて、これらガイドレール14が前記ローラブラケツト10
のガイドローラ９にそれぞれ外嵌している。つまり、リ
ヤカバー11は、耕耘爪軸７を略中心とする円弧に沿つて
移動自在であつて、前方に移動した浅耕姿勢側と後方に
移動した深耕姿勢側とに移動して常に適正な接地姿勢を
維持することができるようになつている。

さらに、14は作業部３のトツプマスト15に取付けられ
る電動シリンダであつて、該電動シリンダ14は、先端部
が枢結されるリヤカバー11（支軸12）を、後述する制御
部16からの作動指令に基づく伸縮作動により移動せしめ
るようになつている。

また、17は運転席の側方に配設されるサイドパネルで
あつて、該サイドパネル17には、昇降操作レバー18、昇
降操作スイツチ19、耕深自動スイツチ20、耕深設定ボリ
ユーム21、リヤカバー手動スイツチ22等が設けられてい
る。

前記制御部16は、所謂マイコン（CPU、ROM、RAM）等
を用いて構成される制御ユニツトであるが、このもの
は、前記耕深検知センサ13、昇降操作スイツチ19、耕深
自動スイツチ20、耕深設定ボリユーム21、リヤカバー手
動スイツチ22、電動シリンダ14の最縮状態を検知するシ
リンダ長センサ23、昇降操作レバー18の前後揺動角を検
知するレバー角センサ24等から信号を入力し、これら入
力信号に基づく判断で、油圧シリンダ４、電動シリンダ
14等に作動指令を出力するようになつている。即ち、制
御部16においては、後述するリヤカバー移動制御および
耕深自動制御が行われるようになつている。

上記リヤカバー移動制御は、耕深設定ボリユーム21の
設定値に基づいてリヤカバー11の目標上下位置を決定
し、該目標上下位置と検知位置との比較に基づいて電動
シリンダ14を伸縮作動することによりリヤカバー11を適
正な位置に移動せしめるものであるが、上記目標上下位
置の決定においては、第９図に示す様に、耕深設定ボリ
ユーム21の設定範囲を、浅耕範囲と、中耕範囲と、
深耕範囲とに三分割し、そして耕深設定ボリユーム21
の設定値が浅耕範囲内もしくは深耕範囲内である場
合には、目標上下位置をそれぞれ最浅位置と最深位置に
決定する一方、設定値が中耕範囲内である場合には、
設定値の大小に基づいてリヤカバー11の目標上下位置を
決定するようになつている。即ち、リヤカバー11は、中
耕範囲でのみ移動せしめられるが、リヤカバー11の上
下移動範囲と中耕範囲とを一致させているため、後述
の耕深自動制御では、中耕範囲における目標センサ値
（リヤカバー11の目標揺動角度）を変化させることな
く、第８図に示す様に、予め設定される一定の最適値に
決定することができるようになつている。

因に、リヤカバー移動制御においては、前記リヤカバ
ー11の自動的な移動制御の他に、リヤカバー手動スイツ
チ22の操作に基づく電動シリンダ14の伸縮作動によりリ
ヤカバー11を移動せしめる手動制御を行うことができる
が、リヤカバー11の自動制御は、耕深自動スイツチ20の
ON操作のみでは実行されないようになつている。つま
り、リヤカバー自動制御では、始めに耕深自動スイツチ
20がONであるかを確認することになるが、該耕深自動ス
イツチ20がONであると判断された場合に、耕深自動スイ
ツチ20がON操作された後、昇降操作レバー18の上昇操作
もしくは耕深設定ボリユーム21の操作があつたか否かが
判断されるようになつており、そしてこの判断がYESの
場合にのみリヤカバー11の自動制御を許容するようにな
つている。

また、リヤカバー11の自動制御状態において、リヤカ
バー手動スイツチ22の操作があつた場合には、リヤカバ
ー手動スイツチ22の操作に基づいてリヤカバー11を移動
させるようになつているが、この場合に解除されるリヤ
カバー11の自動制御は、解除後に耕深設定ボリユーム21
が所定量以上操作されたことに基づいて再実行されるよ
うになつている。

一方、耕深自動制御は、耕深設定ボリユーム21の設定
値Ｖに基づいて目標センサ値（リヤカバー11の目標揺動
角度）Ｓを決定し、該目標センサ値Ｓと耕深検知センサ
13のセンサ検知値SKとの比較に基づいて油圧シリンダ４
を伸縮することによつて作業部３を昇降作動させるもの
であり、そして上記目標センサ値Ｓは、耕深設定ボリユ
ーム21の設定値Ｖが中耕範囲内である場合には、前述
の様に予め設定される一定値S₂に決定される一方、設定
値が浅耕範囲内もしくは深耕範囲内である場合に
は、設定値Ｖの変化に伴つて変化する目標センサ値Ｓに
決定されるが、設定値ＶがV₁（Ａ位置のボリユーム値）
以下である浅耕範囲においては、リヤカバー11の揺動
範囲の変化に対応して目標センサ値Ｓの補正が行われる
ようになつている。つまり、作業時にはリヤカバー11の
支持部に泥や石が挟まり、これに伴つてリヤカバー11の
最小揺動角度が変化して揺動範囲が狭まることになる
が、浅耕範囲においては、作業部３が所定高さ以上に
上昇した際のリヤカバー11の垂下角度（リヤカバー11の
最小揺動角度）を検知し、該検知値を最浅目標センサ値
S₁とした目標センサ値範囲（S₂‐S₁）を耕深設定ボリユ
ーム21の浅耕範囲に割り振ることで目標センサ値Ｓの
補正が行われるようになつている。

また、25はリフトアーム用油圧シリンダ４およびリフ
トロツドシリンダ26の油圧作動機構であつて、該油圧作
動機構25は、油圧シリンダ４の油圧切換バルブ27、リフ
トロツドシリンダ26の油圧切換バルブ28、油圧シリンダ
４の排油速度をコントロールするフローコントロールバ
ルブ29等を備えるが、油圧切換バルブ27からフローコン
トロールバルブ29に至る油圧経路には分岐油圧経路30が
形成され、該分岐した油圧経路30は外部油圧取出経路に
構成されている。即ち、油圧経路30は、適宜走行機体１
に連結されるダンプトレーラ31等の油圧シリンダ32に接
続され、そして上記フローコントロールバルブ29を手動
でロツクした状態では、リフトアーム用油圧シリンダ４
を操作するための昇降操作レバー18および昇降操作スイ
ツチ19の操作によつて外部接続される油圧シリンダ32を
伸縮作動させることができるようになつている。またさ
らに、本実施例では、サイドパネル17に設けたモード切
換スイツチ33に油圧取出モード位置を備えており、そし
て油圧取出モードにおいては、昇降操作レバー18の操作
範囲を、下降操作範囲と、停止操作範囲と、上昇操作範
囲とに三分割し、これら操作範囲に対応した作動を油圧
シリンダ32に行わせるようになつている。

叙述の如く構成された本考案の実施例において、耕深
自動スイツチ20をONすると共に、所望の耕深を耕深設定
ボリユーム21でセツトすることで、リヤカバー11を目標
の揺動角度に維持するべく作業部３を昇降制御する耕深
自動制御が実行されることになる。そして、耕耘作業時
において、リヤカバー11の支持部に泥や石が挟まつてリ
ヤカバー11の揺動範囲が狭まることがあるが、この場合
に、該狭まつた揺動範囲を目標とする設定値Ｖを含む浅
耕範囲においては、作業部３が所定高さ以上に上昇し
た際のリヤカバー11の垂下角度を検知し、該検知値を最
浅目標センサ値S₁とした目標センサ値範囲（S₂‐S₁）を
耕深設定ボリユーム21の浅耕範囲に割り振ることで目
標センサ値Ｓを補正することになる。従つて、リヤカバ
ー11の支持部に泥や石が挟まつてリヤカバー11の揺動範
囲が狭まつたような場合に、耕深設定ボリユーム21を操
作しても耕深が実質的に変化しない大きな不感域を生じ
てしまう不具合を防止できることになつて、精度の高い
耕深設定を可能にして作業精度の向上が計れる。

しかも、目標センサ値Ｓの補正は、中耕範囲や深耕
範囲を含めて行うことなく、浅耕範囲のみで行うべ
く構成したので、設定頻度の高い中耕範囲では、目標
センサ値Ｓか何ら変化することなく従来通りの精度の高
い耕深設定を行うことができる。

また、本実施例においては、リフトアーム用油圧切換
バルブ27からフローコントロールバルブ29に至る油圧経
路を分岐させて外部油圧取出経路30を構成しているの
で、殊更油圧バルブ等の増設を行うことなく、フローコ
ントロールバルブ29をロツクするだけで、外部油圧装置
を昇降操作レバー18の操作によつて作動させることがで
き、この結果、部品点数の削減ならびに構造の簡略化が
計れる許りか、操作性も向上する。

さらに本実施例では、油圧取出モードを設け、該モー
ドにおいて昇降操作レバー18の操作範囲を油圧取出用に
変更するので、油圧取出時における操作性をさらに向上
できる。

またさらに、昇降操作スイツチ19による外部油圧装置
の操作も可能としているので、昇降操作レバー18の操作
角度を検知するレバー角センサ24等にトラブルが発生し
た場合でも操作不能となるような不都合を回避すること
ができる。

また、前記実施例においては浅耕範囲の全域で目標
値の補正を行うが、リヤカバーの最小揺動角度（垂下角
度）が浅耕範囲を越えた場合には、異常であると判断
して警報を行うこともでき、そしてこの場合には、迅速
な対応を可能として作業精度の向上が計れる。

またさらに、前記油圧取出モードにおいては、例えば
昇降操作レバー18の下降操作範囲を、下側に操作するほ
ど高速下降する等の作動速度操作可能な操作範囲に設定
することも可能であり、そしてこの様な作動速度操作
は、油圧切換バルブ27のインチング（断続作動）制御で
具現することができる。

［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、耕深設定器の設定値に基づいて決定されるリ
ヤカバーの目標揺動角度とリヤカバーの検知揺動角度を
一致させるべく作業部を昇降制御するものであるが、作
業時にリヤカバーの支持部に泥等が挟まる等してリヤカ
バーの最浅側の揺動範囲が狭まつた場合に、該狭まつた
最浅側の揺動範囲が最浅目標値として目標揺動角度を割
り振る補正が行われる。このため、耕深設定器を操作し
たときに狭まつた分の領域が事実上耕深変化をしない大
きな不感域となつてしまうことがなく、浅耕範囲では、
狭まつたところを最浅目標値として割れ振られた補正が
なされる。従つて、浅耕範囲においては、仮令リヤカバ
ーの揺動範囲が狭まつたとして耕深設定器による不感域
のない精度の高い耕深設定が可能となり、作業精度の向
上が計れる。

しかも、前記目標揺動角度の補正は、設定範囲全域で
行うことなく、予め設定される浅耕範囲で行われ、該浅
耕範囲よりも深く、設定頻度の高い範囲では実行されな
いため、該深い範囲における目標揺動角の補正はなく、
いつも通りの耕深設定操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係る対地作業車における耕深自動制御
装置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図は同上平面図、第３図はサイドパネル
の平面図、第４図は制御機構のブロツク図、第５図はリ
ヤカバー移動制御のフローチヤート図、第６図は耕深自
動制御のフローチヤート図、第７図は耕深設定ボリユー
ムの正面図、第８図は耕深設定値と目標センサ値の関係
を示すグラフ、第９図は耕深設定値とリヤカバー上下位
置の関係を示すグラフ、第10図は油圧外部取出機構等を
示す油圧回路図、第11図は作用を示す昇降操作レバーの
側面図である。 図中、１は走行機体、３は作業部、４は油圧シリンダ、
11はリヤカバー、14は電動シリンダ、16は制御部、18は
昇降操作レバー、20は耕深自動スイツチ、21は耕深設定
ボリユームである。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】耕深設定器の設定値に基づいてリヤカバー
   の目標揺動角度を決定し、該決定された目標揺動角度と
   リヤカバーの検知揺動角度を一致させるべく作業部を昇
   降制御する耕深自動制御装置を備えてなる対地作業車に
   おいて、前記耕深自動制御装置に、作業部上昇時のリヤ
   カバー垂下角度を記憶するリヤカバー垂下角度記憶手段
   と、耕深設定器の設定値が予め設定される浅耕範囲内で
   は、上記記憶したリヤカバー垂下角度がリヤカバー目標
   揺動角度の最浅値であると認識してリヤカバーの目標揺
   動角度を割り振る補正をするが、浅耕範囲よりも深耕側
   範囲では補正をしないように設定された目標揺動角度補
   正手段を設けたことを特徴とする対地作業車における耕
   深自動制御装置。