JP2594210Y2 - トラクタのドラフト制御装置 - Google Patents

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装置は、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べく構成されている。し
かるに従来では、弾機に抗して僅かに移動し得るよう機
体にトツプリンクを連結し、該連結されたトツプリンク
の変位に基づいて牽引抵抗を検知していたため、作業機
からトツプリンクに伝達される牽引抵抗は、弾機によつ
て僅かに緩衝されるものの、殆ど機体に直接作用するこ
とになり、この結果、走行機体には、ロワリンクに作用
する引張力とトツプリンクに作用する押圧力とが相俟つ
て大きなモーメントが作用し、特に多連プラウの如く牽
引抵抗の大きな作業機を牽引する場合には、機体に過大
なモーメントが作用して機体走行が不安定になつてしま
うのが実状であつた。

【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、走行機体の後部に、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
と、該ロワリンクの昇降に伴つて受動的に昇降作動する
トツプリンクとを介して牽引式の作業機を連結してなる
トラクタにおいて、前記牽引式作業機からの牽引負荷の
検知をし、該検知負荷に基づいて作業深さが一定になる
ようリフトアームの油圧制御バルブに制御指令を出力し
てドラフト制御をするように構成するにあたり、前記ト
ツプリンク自身もしくは機体側のトツプリンク連結部
に、牽引作業をしたとき作業部に働く上下相反するモー
メントをバランスさせるべく作業機側のロワリンク連結
部を支点として作業機が自由回動するときに、該回動を
許容するためリンク方向の移動が自由になるように設定
された融通機構を設けると共に、該融通機構を牽引負荷
の検知をする検知手段に連結し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、走行安定
性および作業精度を向上させるうえに、作業機側に融通
機構を設けることを不要にして、既存の作業機も使用で
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、後述する昇降リンク機構
２を介して多連プラウ３が昇降自在に連結されている。
この多連プラウ３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４、該連結フレーム４から後方に突
出し、かつ油圧シリンダ５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６、該ビーム６の上下
にそれぞれ並設される三連のプラウ７ａ、７ｂ、７ｃお
よび定規車８ａ、８ｂ、８ｃ、前記プラウ７ａ、７ｂ、
７ｃの前方に配設される補助プラウ９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３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５の伸縮作動に基づいて上下のプラウ７ａ、７
ｂ、７ｃ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。

【０００５】前記昇降リンク機構２は、単一のトツプリ
ンク１０および左右一対のロワリンク１１によつて所謂
三点リンク機構に構成されている。そして、前記左右一
対のロワリンク１１は、リフトロツド１２を介して連結
されるリフトアーム１３の油圧作動に基づいて能動的に
昇降作動する一方、単一のトツプリンク１０は、ロワリ
ンク１１の昇降に伴つて受動的に昇降作動することにな
るが、本実施例のトツプリンク１０は、多連プラウ３側
のロワリンク連結ピン１４を支点とする多連プラウ３の
自由回動を許容すべく伸縮自在に構成されている。つま
り、円筒状に形成されたトツプリンク１０の基端側リン
ク部１０ａに、先端側リンク部１０ｂを摺動自在に嵌合
してトツプリンク１０のリンク長方向の自由伸縮を許容
するようにして本考案の融通機構を構成すると共に、先
端側リンク部１０ｂに突設したガイドピン１０ｃを、基
端側リンク部１０ａに伸縮方向を向いて形成される長孔
１０ｄでガイドすることによつてトツプリンク１０の伸
縮範囲を規制するようになつている。

【０００６】さらに、１５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１５の検知アーム１５ａは、本来、ロータリ作業
機のリヤカバー（耕深検知体）に連結されるが、前記多
連プラウ３等の牽引式作業機を連結した場合には、検知
ワイヤ１６を介して前記トツプリンク１０のガイドピン
１０ｃに連結され、また、検知ワイヤ１６をガイドする
アウタチユーブ１６ａの基端部は、検知アーム１５ａの
近傍位置に固定される一方、先端部は、基端側リンク部
１０ａに突設されるブラケツト１０ｅに固定されてい
る。このため耕深検知センサ１５は、検知ワイヤ１６の
押し引きに基づいてトツプリンク１０の伸縮を検知し、
該検知値を後述する制御部１７に入力するようになつて
いる。

【０００７】前記制御部１７は、所謂マイクロコンピユ
ータ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１５、リフトアーム１３の上
下揺動角を検知するアーム角センサ１８、運転席１９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）２０の操作角を検知するポジシヨンセンサ２１、
耕深設定値を入力するための耕深設定ボリユーム２２、
各種作業モードを切換操作するための作業モード切換ス
イツチ２３等から信号を入力し、これら入力信号に基づ
く判断によつて、前記リフトアーム１３を油圧作動する
リフトシリンダ２４の油圧制御バルブ２５（上昇用ソレ
ノイド２５ａ、下降用ソレノイド２５ｂ）等に信号を出
力するようになつている。即ち、制御部１７において
は、牽引抵抗を一定に維持すべく前記多連プラウ３等の
牽引式作業機を昇降制御するドラフト制御、耕深を一定
に維持すべくロータリ作業機を昇降制御する耕深自動制
御、前記ドラフト制御および耕深自動制御の非実行時に
ポジシヨンレバー２０の操作角に対応して作業機を一定
高さに昇降制御するポジシヨン制御等の各種制御を実行
するが、これら制御のうち、ドラフト制御およびポジシ
ヨン制御を以下に説明する。

【０００８】前記ドラフト制御は、作業モード切換スイ
ツチ２３を「プラウ」位置にセツトし、かつポジシヨン
レバー２０を略最下降位置まで操作した状態で実行され
る。そして、上記操作を行つた場合には、リフトアーム
１３の油圧作動に基づいて多連プラウ３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３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３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３が前記ロワリンク連結ピン１４
を支点として自由回動することになる。

【０００９】すると、前記多連プラウ３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、トツプリンク１０の伸縮に連動する耕深センサ
１５によつて検知されると共に、制御部１７において前
記耕深設定ボリユーム２２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１３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１３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１３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３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３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３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３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。

【００１０】一方、前記ポジシヨン制御は、ポジシヨン
センサ２１の検知値とアーム角センサ１８の検知値とを
比較すると共に、両検知値を一致させるべく前記油圧制
御バルブ２５に昇降信号を出力して作業機を一定高さに
維持するものであるが、作業開始後、始めてリフトアー
ム１３を上限位置まで上昇作動させた際には、リリーフ
バルブ２６が作動するまで上昇信号の出力を継続するよ
うになつている。そして、リフトシリンダ２４が所定時
間停止したことに基づいて上限であることを判断すると
共に、このとき記憶したアーム角センサ１８の検知値を
上限値として認識し、以降はリリーフバルブ２６を作動
させることなくリフトシリンダ２４を上限位置で停止さ
せることになるが、前記リリーフバルブ２６の作動後に
は、デユーテイ比（パルス幅）の極めて小さい下降信号
を出力するようになつている。即ち、リリーフバルブ２
６の作動圧まで上昇したリフトシリンダ２４内の圧力
を、リフトシリンダ２４を作動させることなく低下せし
めるようになつている。

【００１１】叙述の如く構成された本考案の実施例にお
いて、走行機体１で多連プラウ３を牽引すると、該多連
プラウ３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することに
なるが、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３が前記ロワリンク連結ピン１４を支点と
して自由回動することになる。即ち、トツプリンク１０
の自由なリンク長方向の伸縮に基づいて多連プラウ３の
自由回動を許容しているため、多連プラウ３は殆どロワ
リンク１１だけで牽引されることになる。従つて、リン
ク長が一定なトツプリンク１０を介して多連プラウ３を
連結している従来の様に、牽引抵抗に基づく大きなモー
メントがトツプリンク１０を介して機体に作用すること
を回避できることになり、この結果、多連プラウ３の如
く牽引抵抗の大きな作業機を牽引する場合であつても、
安定した作業走行を可能にし、作業精度の向上を計るこ
とができる。

【００１２】しかも、前記多連プラウ３の自由回動は、
多連プラウ３側に何ら特別な機構を設けることなく、機
体側の付属部品であるトツプリンク１０を自由伸縮自在
に構成することにより許容されるため、選択的に連結さ
れる全ての牽引式作業機に特別な機構を設けるようなこ
とを解消できる許りでなく、既存の牽引式作業機の使用
を可能にし、このため、実施コストを抑えることができ
る。

【００１３】さらに、トツプリンク１０の伸縮を検知す
る検知ワイヤ１６は、トツプリンク１０の基端部位置
と、機体側に設けられる耕深センサ１５との間に介設さ
れるため、作業機と機体との間に介設した場合の様に検
知ワイヤ１６が機外に大きく露出することがなく、この
ため、検知ワイヤ１６を引掛ける等のトラブルを防止で
きる。

【００１４】また、機体側トツプリンク連結部や作業機
側トツプリンク連結部に複数の連結孔を形成して、トツ
プリンク１０の連結位置を選択できるようにしたものに
おいては、連結位置の選択を従来通り行うことができ
る。つまり、作業機の自由回動を許容するための融通機
構を、機体側トツプリンク連結部や作業機側トツプリン
ク連結部に設けた場合の如く、トツプリンク１０の連結
位置が選択不能になることがなく、この結果、作業機に
応じた最適な連結位置調整を可能にして作業精度の向上
にさらに貢献することができる。

【００１５】またさらに、前記実施例のポジシヨン制御
では、リフトアーム１３の上限位置でリリーフバルブ２
６を作動させた場合、デユーテイ比の極めて小さい下降
信号を続いて出力するため、リリーフバルブ２６の作動
圧まで上昇したリフトシリンダ２４内の圧力を、リフト
シリンダ２４を実際に動かすことなく低下させることが
できる。即ち、リフトシリンダ２４を高圧状態に維持し
たまま次回のシリンダ作動を行う場合の如く、油圧制御
バルブ２５のスムーズな切換作動が阻害されるような不
都合を悉皆解消することができる許りでなく、リフトシ
リンダ２４を実際に動かして圧抜きをするものの様に、
不自然な作業機の昇降が生じたり、該昇降に基づいて機
体に振動や衝撃を与えるようなことも確実に防止するこ
とができる。

【００１６】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。

【００１７】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、トツプリンク自身に
設けているが、図１０および図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２７に融通機構
を設けた場合でも第一実施例と同様の効果を奏すること
ができる。つまり、第二実施例では、トツプリンク１０
の機体側連結ピン２８を、トツプリンクブラケツト２７
に形成した長孔２７ａ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２８を耕深センサ１５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。

【００１８】また、図１２および図１３に示す第三実施
例の様に、実際の耕深を検知して作業機を昇降制御する
ことも可能である。即ち、第三実施例のものは、連結フ
レーム４に、耕深変化に伴つて上下揺動する定規車２９
を設けると共に、その揺動角を耕深センサ（ポテンシヨ
メータ）３０によつて検知し、該検知に基づいて作業機
を昇降制御すべく構成されている。そしてこのもので
は、一定耕深で作業しても牽引抵抗が一定とならない圃
場（軟弱圃場、未耕耘圃場等）においても極めて精度の
高い耕深制御を行うことが可能になるが、第三実施例の
耕深制御は、単独で実行するのみならず、前記第一実施
例のドラフト制御と複合的に実行することも可能であ
る。

【００１９】またさらに、前記ポジシヨン制御における
リフトシリンダ２４の圧抜きは、リフトシリンダ２４の
圧力検知をする圧力センサ（図示せず）の検知に基づい
て実行するようにしてもよく、さらには、前記圧力セン
サの圧力検知を利用して作業機の昇降速度制御を行うよ
うにしてもよい。そしてこの場合には、リフトシリンダ
２４の圧力をスムーズに変化させることが可能になるた
め、リフトシリンダ２４の保護を計ることができるうえ
に、急激な圧力変化に伴う作業機の昇降によつて振動や
衝撃を発生させる不都合も確実に解消でき、さらには、
重量が相違する各種の作業機に対応した最適な昇降制御
を行うことができる。

【００２０】

【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、走行機体がトツプリンクおよびロ
ワリンクを介して作業機を牽引すると、該作業機には、
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することになるが、トツプリ
ンク自身もしくは機体側のトツプリンク連結部には、リ
ンク方向の自由移動を許容するよう設定された融通機構
が設けられているため、牽引される作業機は、相反する
両モーメントをバランスさせるべくロワリンク連結部を
支点として自由回動することになる。従つて、作業機
は、トツプリンクに牽引抵抗を作用させることなく、ロ
ワリンクのみで牽引されることになり、この結果、多連
プラウの如く牽引抵抗の大きな作業機を牽引する場合で
あつても、機体に過大なモーメントが作用することを回
避して走行安定性を向上できる許りか、走行安定性の向
上に基づいて作業精度も向上できる。

【００２１】しかも、前記作業機の自由回動は、作業機
側に何ら特別な機構を設けることなく許容されることに
なるため、選択的に連結される全ての牽引式作業機に特
別な機構を設けるような不合理を解消することができる
許りでなく、既存の牽引式作業機の使用を可能にし、こ
の結果、実施コストを最小限に抑えることができる。

【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】トツプリンクの伸長状態を示す斜視図である。

【図４】トツプリンクの縮小状態を示す斜視図である。

【図５】トラクタの油圧回路図である。

【図６】ドラフト制御装置の構成を示すブロツク図であ
る。

【図７】ドラフト制御のフローチヤートである。

【図８】ポジシヨン制御のフローチヤートである。

【図９】ポジシヨン制御の作用を示すタイミングチヤー
トである。

【図１０】第二実施例の作用（トツプリンク後方変位状
態）を示す機体側トツプリンク連結部の斜視図である。

【図１１】トツプリンク前方変位状態を示す同上斜視図
である。

【図１２】第三実施例の浅耕状態を示す同上要部側面図
である。

【図１３】深耕状態を示す同上要部側面図である。

【符号の説明】

１ 走行機体 ２ 昇降リンク機構 ３ 多連プラウ １０ トツプリンク １１ ロワリンク １３ リフトアーム １５ 耕深センサ １７ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01B 63/11 - 63/114

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体の後部に、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と、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
   リンクとを介して牽引式の作業機を連結してなるトラク
   タにおいて、前記牽引式作業機からの牽引負荷の検知を
   し、該検知負荷に基づいて作業深さが一定になるようリ
   フトアームの油圧制御バルブに制御指令を出力してドラ
   フト制御をするように構成するにあたり、前記トツプリ
   ンク自身もしくは機体側のトツプリンク連結部に、牽引
   作業をしたとき作業部に働く上下相反するモーメントを
   バランスさせるべく作業機側のロワリンク連結部を支点
   として作業機が自由回動するときに、該回動を許容する
   ためリンク方向の移動が自由になるように設定された融
   通機構を設けると共に、該融通機構を牽引負荷の検知を
   する検知手段に連結したことを特徴とするトラクタのド
   ラフト制御装置。