JP2593703Y2

JP2593703Y2 - トラクタのドラフト制御装置

Info

Publication number: JP2593703Y2
Application number: JP1993028515U
Authority: JP
Inventors: 辰彦野島
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2008-04-30
Also published as: JPH0681204U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、プラウ、サブソイラ等
の牽引式作業機が連結されるトラクタのドラフト制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び考案が解決しようとする課題】一般に、
この種トラクタのドラフト制御は、プラウ等の牽引式作
業機からの牽引抵抗を、トツプリンクの押圧力（もしく
はロワリンクの引張力）に基づいて検知すると共に、該
検知に基づいてリフトアームを昇降制御することにより
牽引抵抗を一定に維持するようになつている。しかるに
従来では、前記ドラフト制御を実行するにあたり、専用
の制御機構や制御プログラムを備える必要があるため、
コストアツプを招来し、特に、耕深自動制御装置（ロー
タリ作業機の耕深を一定に制御する装置）が併設される
場合には、制御が複雑化するうえに、制御を切換えるた
めの操作が別途必要になつて操作の複雑化も招来し、こ
の結果、操作性が低下する許りでなく、誤操作を誘発し
て作業精度を低下させる惧れがあつた。

【０００３】

【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
のドラフト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、走行機体に、ロータリ作業機を着脱
自在に連結するためのリフトアームの油圧作動に基づい
て能動的に昇降作動するロワリンク、および該ロワリン
クの昇降に伴つて受動的に昇降作動するトツプリンク
と、ロータリ作業機に設けたリヤカバーに連結され、該
リヤカバーの揺動角検知をする耕深センサとを備え、前
記リフトアームの油圧昇降バルブには、耕深センサの揺
動角検知値を入力し、かつ該入力した検知値を予め設定
される設定値に一致させるべくリフトアームを昇降制御
する耕深自動制御手段を連繋してなるトラクタにおい
て、前記走行機体に、ロワリンクおよびトツプリンクを
介して牽引式作業機をロータリ作業機に換えて連結する
にあたり、トツプリンク自身もしくはトツプリンク連結
部に、作業機側のロワリンク連結部を支点とする牽引式
作業機の牽引負荷に対応した自由変位回動を許容するた
めの融通機構を設けると共に、該融通機構を前記リヤカ
バーに換えて耕深センサに連結し、融通機構の牽引負荷
に対応した変位値を前記耕深自動制御手段に入力して、
前記牽引式作業機のドラフト制御を耕深自動制御手段に
よつて実行する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、専用の制御手段を設けるこ
となくドラフト制御を実行可能にしてコストダウンおよ
び制御の簡略化を計ると共に、ドラフト制御と耕深自動
制御の操作を共通化して操作性の向上を計り、延ては誤
操作を防止して作業精度の向上にも貢献できるようにし
たものである。

【０００４】

【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３、多連プラウ４等の作業機が選択的に連結
されるが、前記昇降リンク機構２は、リフトロツド５を
介して連結されるリフトアーム６の油圧作動に基づいて
能動的に昇降作動する左右一対のロワリンク７と、該ロ
ワリンク７の昇降に伴つて受動的に昇降作動する単一の
トツプリンク８とからなる所謂三点リンク機構に構成さ
れている。

【０００５】前記多連プラウ４は、昇降リンク機構２に
連結される縦姿勢の連結フレーム９、該連結フレーム９
から後方に突出し、かつ油圧シリンダ１０の伸縮作動に
基づいて軸回り方向に略１８０°回動するビーム１１、
該ビーム１１の上下にそれぞれ並設される三連のプラウ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび定規車１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、前記プラウ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの前方に配
設される補助プラウ１４等で構成されている。そして、
この様に構成された多連プラウ４は、自重に基づく下向
き（図１の時計回り方向）のモーメントと、牽引抵抗に
基づく上向き（図１の反時計回り方向）のモーメントと
をバランスさせつつ耕起作業をし、該耕起した土を左右
何れか一側方に反転させるが、前記油圧シリンダ１０の
伸縮作動に基づいて上下のプラウ１２ａ、１２ｂ、１２
ｃを互用することにより、耕起した土の反転方向を機体
旋回毎に交互に切換えることができるようになつてい
る。

【０００６】また、前記多連プラウ４の連結フレーム９
は、断面略コ字状に形成されると共に、その上下両端部
には、各リンク７、８の先端側連結ピン１５、１６に連
結するための連結孔が形成されているが、上端部に形成
されるトツプリンク８用の連結孔は、前後方向を向く長
孔９ａに形成されており、このため多連プラウ４は、ロ
ワリンク７の連結ピン１５を支点として所定の範囲を自
由回動することができるようになつている。

【０００７】またさらに、前記長孔９ａの上方位置に
は、回動軸１７が回動自在に軸支されると共に、該回動
軸１７の一端部には、前後方向に揺動する揺動アーム１
８が一体的に固着されるが、揺動アーム１８の先端部
は、長孔９ａを貫通する前記連結ピン１６の一端部に係
合し、故に揺動アーム１８は、多連プラウ４の自由回動
に伴つて前後揺動するようになつている。

【０００８】一方、１９は走行機体１の後部に配設され
る耕深センサ（ポテンシヨメータ）であつて、該耕深セ
ンサ１９の検知アーム１９ａは、本来、ロータリ３のリ
ヤカバー（耕深検知体）３ａに連結されるが、前記多連
プラウ４等の牽引式作業機を連結した場合には、検知ワ
イヤ２０を介して前記揺動アーム１８に連結され、ま
た、検知ワイヤ２０をガイドするアウタチユーブ２０ａ
の基端部は、検知アーム１９ａの近傍位置に固定される
一方、先端部は、連結フレーム９に突設されるブラケツ
ト２１に固定されている。このため耕深検知センサ１９
は、検知ワイヤ２０の押し引きに基づいて多連プラウ４
の回動位置を検知し、その検知値を後述する制御部２２
に入力することになるが、前記検知ワイヤ２０の押し引
き量は、リヤカバー３ａを連結した場合の押し引き量に
略一致すべく設定（本実施例では揺動アーム１８のワイ
ヤ連結位置に基づいて設定）されている。

【０００９】前記制御部２２は、所謂マイクロコンピユ
ータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む）を用いて構成
される制御ユニツトであるが、このものは、前述した耕
深センサ１９、リフトアーム６の上下揺動角を検知する
アーム角センサ２３、運転席２４の側方に配設されるポ
ジシヨンレバー（作業機昇降操作レバー）２５の操作角
を検知するポジシヨンセンサ２６、耕深設定値を入力す
るための耕深設定ボリユーム２７等から信号を入力する
一方、これら入力信号に基づく判断で、前記リフトアー
ム６を油圧作動するリフトシリンダ２８の油圧制御バル
ブ２９（上昇用ソレノイド２９ａ、下降用ソレノイド２
９ｂ）等に作動信号を出力するようになつている。つま
り、制御部２２は、耕深検知センサ１９の検知値と耕深
設定ボリユーム２７の設定値とを一致させるべくロータ
リ３を昇降制御する耕深自動制御や、アーム角センサ２
３の検知値とポジシヨンセンサ２６の検知値とを一致さ
せるべく作業機を昇降制御するポジシヨン制御の制御ル
ーチンを予め具備（ＲＯＭに記憶）しているが、多連プ
ラウ４等の牽引式作業機をドラフト制御（牽引抵抗を一
定に維持すべく昇降制御を行うもの）するための専用ル
ーチンは具備せず、前記耕深自動制御を利用してドラフ
ト制御を実行するようになつている。

【００１０】次に、前記耕深自動制御の制御手順および
作用を、ロータリ３を連結した場合と、多連プラウ４を
連結した場合とに分けて説明する。まず、ロータリ３で
耕耘作業を行う場合には、耕深設定ボリユーム２７を希
望の耕深にセツトした後、ポジシヨンレバー２５を略最
下降位置まで操作する。そして、上記操作を行つた場合
には、リフトアーム６の油圧作動に基づいてロータリ３
が下降して耕耘作業を開始することになるが、ロータリ
３の耕深は走行機体１のピツチング等に基づいて変化す
ると共に、その変化がリヤカバー３ａの揺動として現れ
ることになる。すると、リヤカバー３ａに連動連結され
る耕深センサ１９によつて耕深変化が検知されると共
に、該検知値が制御部２２に入力され、さらには、入力
された検知値が耕深設定ボリユーム２７の設定値と比較
されることになる。そして、検知値と設定値とが一致
（不感域を含む）する場合にはリフトアーム６を停止す
るが、検知値が設定値よりも大きい場合にはリフトアー
ム６を上昇させる一方、検知値が設定値よりも小さい場
合にはリフトアーム６を下降させるようになつており、
この様にしてロータリ３の耕深が一定に制御されること
になる。

【００１１】一方、多連プラウ４で耕起作業を行う場合
には、ロータリ３の場合と同様に、耕深設定ボリユーム
２７を希望の耕深にセツトした後、ポジシヨンレバー２
５を略最下降位置まで操作する。そして、上記操作を行
つた場合には、リフトアーム６の油圧作動に基づいて多
連プラウ４が接地位置まで下降し、この状態で走行機体
１の走行を開始すると、多連プラウ４は土中に進入して
耕起作業を実行することになるが、このとき、多連プラ
ウ４には、自重に基づく下向きのモーメントと、牽引抵
抗に基づく上向きのモーメントとが作用し、これら相反
するモーメントをバランスさせるべく多連プラウ４がロ
ワリンク７の連結ピン１５を支点として自由回動するこ
とになる。

【００１２】すると、前記多連プラウ４は、両モーメン
トが釣り合つた位置で安定することになるが、その回動
位置は、検知ワイヤ２０を介して連動連結される耕深セ
ンサ１９によつて検知されると共に、制御部２２におい
て前記耕深設定ボリユーム２７の設定値と比較されるこ
とになる。そして、検知値と設定値とが一致する場合に
はリフトアーム６を停止するが、検知値が設定値よりも
大きい場合にはリフトアーム６を上昇させる一方、検知
値が設定値よりも小さい場合にはリフトアーム６を下降
させるようになつている。即ち、実際の耕深が設定耕深
よりも大きい場合には、設定耕深時に比して牽引抵抗が
増加するため、多連プラウ４が上方に回動し、該上方へ
の回動に基づいて深耕状態であることを検知して多連プ
ラウ４を上昇させるようになつている。そして、検知値
と設定値とが一致した時点で上昇作動を停止することに
よつて、実際の耕深が設定耕深に維持されることにな
る。一方、実際の耕深が設定耕深よりも小さい場合に
は、設定耕深時に比して牽引抵抗が減少するため、多連
プラウ４が下方に回動し、該下方への回動に基づいて浅
耕状態であることを検知して多連プラウ４を下降させる
ようになつている。そして、検知値と設定値とが一致し
た時点で下降作動を停止することによつて、実際の耕深
が設定耕深に維持されることになる。

【００１３】ところで、本実施例の耕深自動制御では、
前記耕深設定ボリユーム２７の耕深設定範囲を、耕深セ
ンサ１９の耕深検知範囲よりも狭く設定（実施例では６
０％〜８０％）している。即ち、耕深検知範囲の両端部
に設定不可能な領域を確保することにより、耕深設定値
を最大もしくは最小にセツトした場合であつても検知値
の変動（リヤカバー３ａの揺動もしくは多連プラウ４の
自由回動）を許容して精度の高い耕深制御を可能にする
が、特に前記多連プラウ４のドラフト制御を行う場合に
は、多連プラウ４が自由回動範囲の端部位置まで回動し
てしまうことを阻止できるため、牽引抵抗に基づく過大
なモーメントを、トツプリンク８を介して走行機体１に
作用させることを回避できる利点がある。尚、希望する
耕深が設定範囲に含まれない場合には、トツプリンク８
の長さ調整（８ａ）に基づいて設定範囲を変化させるよ
うになつている。

【００１４】叙述の如く構成された本考案の実施例にお
いて、多連プラウ４は、昇降リンク機構２を介して走行
機体１に連結されることになるが、ロワリンク７の連結
ピン１５を支点とする自由回動が許容されると共に、そ
の回動量は、本来、ロータリ３の耕深検知を行う耕深セ
ンサ１９によつて検知されることになる。そして、該検
知された回動量は、制御部２２に既に存在する耕深自動
制御によつて読み込まれると共に、耕深設定ボリユーム
２７の設定値と比較され、該比較結果に基づいて多連プ
ラウ４が昇降制御されることになる。即ち、多連プラウ
３の耕深（牽引抵抗）を一定に維持する所謂ドラフト制
御を、ロータリ３用の耕深自動制御をそのまま利用して
実行できることになる。従つて、殊更専用のドラフト制
御ルーチンを用意することが不要になつて、コストダウ
ンおよび制御の簡略化に貢献できる許りでなく、ドラフ
ト制御装置を具備しない既存のトラクタでも精度の高い
耕起作業を可能にすることができる。

【００１５】しかも、前記制御の兼用化に伴つて耕深設
定ボリユーム２７も必然的に兼用化されることになるた
め、部品点数を削減してコストダウンを計れる許りか、
両制御における操作を共通化して操作性も向上させるこ
とができる。

【００１６】さらに、耕深自動制御とドラフト制御とを
両方備えるものの如く、両制御を択一的に切換えるため
の切換操作が不要になるため、操作を簡略化してさらに
操作性を向上できる許りでなく、誤操作も未然に防止で
きることになり、延ては作業精度の向上に大いに貢献す
ることができる。

【００１７】また、前記実施例では、耕深センサ１９を
走行機体１側に設けて、両制御に兼用しているため、作
業機側に耕深センサ１９を設ける場合の如く、作業機毎
に耕深センサ１９を設けるような無駄や、作業機交換毎
にいちいち耕深センサ１９の付け換えをするような面倒
も解消することができる。

【００１８】また、前記実施例では、多連プラウ３の自
由回動を、多連プラウ３側に形成した長孔９ａによつて
許容すべく構成されるため、走行機体１に何ら特別な機
構を備えない既存のトラクタであつてもドラフト制御を
行うことができる。

【００１９】またさらに、前記実施例では、耕深設定ボ
リユーム２７の耕深設定範囲を、耕深センサ１９の耕深
検知範囲よりも狭く設定しているため、耕深設定ボリユ
ーム２７を最大もしくは最小にセツトした場合であつて
も検知値の変動を許容して精度の高い耕深制御を可能に
する許りか、多連プラウ４が自由回動範囲の端部位置ま
で回動してしまうことを確実に阻止して、牽引抵抗に基
づく過大なモーメントが走行機体１に作用することを回
避でき、もつて走行安定性および作業精度の著しい向上
を計ることができる。

【００２０】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、例えば使用する作業機
は、多連プラウに限定されることなく、サブソイラ等の
牽引式作業機を使用してもよいものである。

【００２１】また、前記第一実施例では、作業機の自由
回動を許容するための融通機構を、作業機側のトツプリ
ンク連結部に設けているが、図１１に示す第二実施例の
様に機体側のトツプリンクブラケツト３０に融通機構を
設けたり、図１２に示す第三実施例の様にトツプリンク
８自身に融通機構を設けてもよいものである。つまり、
第二実施例では、トツプリンク８の機体側連結ピン３１
を、トツプリンクブラケツト３０に形成した長孔３０ａ
によつて前後移動自在に支持すると共に、機体側連結ピ
ン３１を耕深センサ１９に連結して作業機の自由回動を
検知するようになつており、一方、第三実施例では、円
筒状に形成されたトツプリンク８の基端側リンク部８ａ
に、先端側リンク部８ｂを摺動自在に嵌合してトツプリ
ンク８の伸縮を許容すると共に、先端側リンク部８ｂに
突設したガイドピン８ｃを、耕深センサ１９に連結して
作業機の自由回動を検知するようになつている。

【００２２】また、前記第一実施例では、耕深センサ１
９を走行機体１に配設しているが、図１３に示す第四実
施例の様に、作業機側に耕深センサ１９を配設するよう
にしてもよい。そして、第四実施例では、連結フレーム
９の側面部に耕深センサ１９を取付けると共に、検知ア
ーム１９ａを揺動アーム１８に直接連結することにより
多連プラウ４の自由回動を検知するようになつている。

【００２３】また、本考案は、従来のドラフト制御装置
（トツプリンク８の押圧力に基づいて牽引式作業機を昇
降制御するもの）を備えるトラクタでも実施可能であ
る。そしてこの場合には、従来のドラフト制御と、耕深
自動制御を利用した本考案のドラフト制御とが選択でき
ることになるが、図１４〜図１６に示す第五実施例の如
く、第二設定パネル３２に設けられる作業機切換ボリユ
ーム３３の操作位置と、第一設定パネル３４に設けられ
る自動制御切換ボリユーム３５の操作位置とに基づいて
最適な制御を選択実行するように構成することも可能で
ある。即ち、第五実施例では、まず、作業機切換ボリユ
ーム３３が「プラウ」位置であるか否かを判断し、該判
断がＹＥＳの場合には、さらに自動制御切換ボリユーム
３５の操作位置を判断する。そして、「ドラフト」位置
であると判断した場合には従来のドラフト制御を実行す
る一方、「耕深」位置であると判断した場合には耕深自
動制御を利用した本考案のドラフト制御を実行するよう
になつている。尚、第五実施例では、作業機切換ボリユ
ーム３３が「プラウ」以外の位置であると判断した場合
であつても、自動制御切換ボリユーム３５が「ドラフ
ト」位置である場合には、従来のドラフト制御を実行す
るようになつている。

【００２４】またさらに、前記第一実施例では、耕深自
動制御用の感度調整スイツチ３６をそのまま利用してド
ラフト制御の感度調整を行い得ることになるが、図１７
および図１８に示す第六実施例の様に、ドラフト制御専
用の感度切換制御を設けてもよいものである。つまり、
第六実施例では、耕深自動制御を利用したドラフト制御
状態であるか否かを判断（第五実施例参照）すると共
に、該判断がＹＥＳである場合には、感度調整スイツチ
３６の切換状態を判断する。そして該判断が「鋭い」で
ある場合には、不感帯を幅狭に設定すると共に、偏差
（検知値と設定値の差）に応じた速度で昇降制御を行
い、また、「標準」の場合には、不感帯を中間幅に設定
すると共に、一定速度で昇降制御を行い、またさらに、
「鈍い」の場合には、不感帯を幅広に設定すると共に、
一定速度で昇降制御を行うようになつている。そして、
第六実施例においては、作業機の重量、圃場の条件等に
応じて最適な感度を選択することによつて、所謂ハンチ
ング現象を防止しつつ応答性に優れた作業機昇降制御を
行うことが可能になる。

【００２５】

【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、ロワリンクおよびトツプリンクを
介して走行機体に連結される牽引式作業機は、融通機構
によつてロワリンク連結部を支点として牽引負荷に対応
する自由変位回動が許容され、そしてこの融通機構の変
位値が、ロータリ作業機の耕深センサから耕深自動制御
手段に入力されることになる。この結果、耕深センサお
よび耕深自動制御手段が、牽引式作業機が連結されてい
る場合の牽引負荷に伴う作業深さ制御をすることになつ
てドラフト制御される。従つて、殊更専用のドラフト制
御ルーチンを用意することが不要になつて、制御の簡略
化およびコストダウンに貢献できる許りか、ドラフト制
御装置を具備しない既存のトラクタでも精度の高い耕起
作業を可能にすることができる。

【００２６】しかも、耕深自動制御手段の兼用化に伴つ
て耕深設定器も必然的に兼用化されることになるため、
部品点数を削減してコストダウンを計れる許りか、両制
御における操作を共通化して操作性も向上させることが
できる。

【００２７】さらに、耕深自動制御とドラフト制御とを
両方備えるものの如く、両制御を択一的に切換えるため
の切換操作が不要になるため、操作を簡略化してさらに
操作性を向上できるうえに、誤操作も未然に防止できる
ことになり、延ては作業精度の向上に大いに貢献するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多連プラウを連結したトラクタの側面図であ
る。

【図２】同上要部側面図である。

【図３】ロータリを連結したトラクタの側面図である。

【図４】深耕状態を示す連結フレームの要部斜視図であ
る。

【図５】浅耕状態を示す同上斜視図である。

【図６】深耕状態を示す耕深センサの斜視図である。

【図７】浅耕状態を示す同上斜視図である。

【図８】トラクタの油圧回路図である。

【図９】制御部の入出力を示すブロツク図である。

【図１０】耕深自動制御のフローチヤートである。

【図１１】第二実施例を示す機体側トツプリンク連結部
の斜視図である。

【図１２】第三実施例を示すトツプリンクの斜視図であ
る。

【図１３】第四実施例を示す連結フレームの要部斜視図
である。

【図１４】第五実施例を示す第一設定パネルの平面図で
ある。

【図１５】第二設定パネルを示す正面図である。

【図１６】モード切換制御を示すフローチヤートであ
る。

【図１７】感度切換制御を示すフローチヤートである。

【図１８】偏差制御の作用を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１走行機体２昇降リンク機構３ロータリ４多連プラウ７ロワリンク８トツプリンク１９耕深センサ２２制御部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】走行機体に、ロータリ作業機を着脱自在
に連結するためのリフトアームの油圧作動に基づいて能
動的に昇降作動するロワリンク、および該ロワリンクの
昇降に伴つて受動的に昇降作動するトツプリンクと、ロ
ータリ作業機に設けたリヤカバーに連結され、該リヤカ
バーの揺動角検知をする耕深センサとを備え、前記リフ
トアームの油圧昇降バルブには、耕深センサの揺動角検
知値を入力し、かつ該入力した検知値を予め設定される
設定値に一致させるべくリフトアームを昇降制御する耕
深自動制御手段を連繋してなるトラクタにおいて、前記
走行機体に、ロワリンクおよびトツプリンクを介して牽
引式作業機をロータリ作業機に換えて連結するにあた
り、トツプリンク自身もしくはトツプリンク連結部に、
作業機側のロワリンク連結部を支点とする牽引式作業機
の牽引負荷に対応した自由変位回動を許容するための融
通機構を設けると共に、該融通機構を前記リヤカバーに
換えて耕深センサに連結し、融通機構の牽引負荷に対応
した変位値を前記耕深自動制御手段に入力して、前記牽
引式作業機のドラフト制御を耕深自動制御手段によつて
実行することを特徴とするトラクタのドラフト制御装
置。