JP2712445B2 - トラクタ作業機の作業深制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、トラクタ作業機の作業深制御装置に関
し、トラクタ耕耘装置等に利用できる。

従来の技術、および発明が解決しようとする課題 トラクタに装着する耕耘装置による耕耘深さを設定基
準に沿うように維持制御する耕深制御は、耕耘装置に耕
耘土壌を均平する均平板の上下回動角を検出しながらこ
の均平板の角度によって耕深を検出してリフトアームの
上下動で耕耘装置を昇降制御していた。このような形態
の耕深制御では均平板の土壌面に対する押圧力が大きく
なり、又この均平圧をある程度大きくしなければ耕深制
御の精度を高め得ない。この発明は、耕耘装置の前側に
未耕地面の高さを検出する高さセンサを設けて、このよ
うな欠点を解消し、特に荒耕における耕深制御を高精度
に行うものである。

課題を解決するための手段 この発明は、トラクタ車体１に昇降機構を介して作業
装置２を昇降自在に取り付け、この作業装置２の前側の
未耕地面イの高さを検出する高さセンサをその作業装置
２の作業幅方向に複数個設け、これらの高さセンサが検
出した高さの平均値と設定された耕深値とを比較して耕
深を設定耕深に維持すべく制御させたことを特徴とする
トラクタ作業機の作業深制御装置の構成とする。

発明の作用及び効果 トラクタ車体１を走行させながら作業装置２を地面に
接地させて設定された作業深さを維持するように耕深作
業を行なう。

作業装置２に取り付けられた複数個の高さセンサ３が
未作業地面イの高さを検出し、これら高さセンサ３が検
出した高さの平均値と設定された作業深さとを比較し、
深過ぎるときは作業装置２を車体１に対して上昇させ、
浅過ぎるときは逆に下降するようにして作業装置２の高
さ制御を行なう。

このように、高さセンサ３は作業装置２の作業幅に亘
る複数個所に設けられて未作業地面イの高さを検出し、
それらの平均値と設定値とを比較して作業装置２の高さ
が制御されるので、作業前の土壌面の凹凸面等の条件等
の変化に拘らず平均した条件変化の下に制御でき、局部
的な大きな凹凸変化があってもそれらの凹凸変化に影響
されず、ハンチング等を防止して安定した高精度の耕深
制御を行なうことができる。

実施例 なお、図例において、トラクタ車体（１）は、エンジ
ン（11）、操縦席（12）、及び操縦ハンドル（13）等を
設け、この操縦ハンドル（13）によって操向される前車
輪（14）、後車輪（15）等を有して該エンジン（11）で
駆動する四輪駆動形態に構成している。

作業装置（２）は、耕耘爪（16）を有して、この回転
上周部を覆う耕耘カバー（17）、この耕耘カバー（17）
の後端部において上下回動して耕耘土壌面（ロ）を均平
にする均平板（６）等を設けた耕耘装置とし、車体
（１）の後端部に対して、左右一対のロアリンク（18）
とトップリンク（19）とによる平行リンク機構によって
昇降自在にして連結し、リフトアーム（20）及びこれに
連結するリフトロッド（21）等によって該ロアリンク
（18）を介して昇降する構成である。これらロアリンク
（18）及びトップリンク（19）の後端にはヒッチ（４）
が設けられ、このヒッチ（４）に対して作業装置（２）
上部の連結枠（24）を連結する。（22）はヒッチ（４）
上部のマストピン受、（23）はヒッチ（４）に設けられ
たフックで、作業装置（２）上部のマスト（41）のマス
トピン（25）を該マストピン受（22）によって受けて、
リフトアーム（20）を若干上昇させてこの作業装置
（２）を地面から上昇させると、この作業装置（２）が
該マストピン（25）を中心に下方へ回動して、連結枠
（24）がヒッチ（４）内に嵌合してフック（23）により
係止し連結状態を維持する。又、このとき車体（１）か
ら該ヒッチ（４）へ突出する動力取出軸（26）が作業装
置（２）の入力軸へ連結される。（27）（28）は該動力
取出軸（26）の外周を覆う伝動カバーで、該車体（１）
側に一体的の伝動カバー（27）と、ヒッチ（４）と一体
的の伝動カバー（28）との間を回動するように設け、こ
れらの伝動カバー（27）（28）間にローリングセンサ
（10）を取付けて、車体（１）に対する作業装置（２）
のローリング角度を検出する構成としている。リフトア
ーム（20）の昇降制御における角度はリフトセンサ
（８）によって検出されている。

高さセンサ（３）は、ヒッチ（４）に対して横方向に
取付けたセンサバー（29）に適当間隔に複数個配設す
る。各高さセンサ（３）は超音波センサからなり、耕耘
爪（16）による耕耘位置の前側の未耕地面（イ）に発信
して、この未耕地面（イ）と高さセンサ（３）との間隔
を検出して、耕耘装置の土壌面に対する高さ、乃至耕耘
爪（16）による土壌面の耕耘深さを演算する基礎入力と
する。

水平センサ（９）は、車体（１）に設けられて、車体
（１）の左右方向の傾斜角を検出する。リフトセンサ
（８）はリフトアーム（20）の回動角度を検出する。均
平センサ（７）は耕耘装置の耕耘土壌面（ロ）を均平す
る均平板（６）の角度を検出するもので、ポテンショメ
ータ等がなり、この均平板（６）は所定圧のばね（30）
で土壌面（ロ）向けて弾発されている。

該リフトアーム（20）は、油圧回路の油圧シリンダの
伸縮によって上下回動されるもので、マイクロコンピュ
ータを有するコントローラ（31）から昇降制御弁（32）
（33）の出力によって制御作動される。

作業深さ（耕深）制御については、操縦席（12）近の
設定器（34）によって、作業深さを設定すると、この設
定器（34）による作業深さを制御基準領域として、高さ
センサ（３）による検出の作業深さとを比較しながら、
昇降制御弁（32）（33）を出力してリフトアーム（20）
の昇降回動により、作業装置（２）を昇降しながら該設
定深さに維持制御する。

この各高さセンサ（３）による未耕地面（イ）の高さ
検出は、作業装置（２）の作業幅に亘る複数個所を測定
し、各位置の高さ（Ａ）から作業（耕耘）しようとする
土壌の断面積（Ｂ）を演算して、耕耘作業の平均の深さ
（Ｃ）を算出し、この平均耕深（Ｃ）を検出作業深さと
して設定深さと比較する。

又、この作業装置（２）は、ローリングセンサ（1
0）、及び水平センサ（９）等によるローリング制御に
よって、車体（１）の左右傾斜（ハ）に拘らず作業装置
（２）は左右水平状（ニ）の姿勢に維持されている。こ
のため該各高さセンサ（３）による耕深検出は、センサ
バー（29）を左右水平の姿勢に維持させた水平基準のも
とに検出することができる。水平センサ（９）が車体
（１）の左右傾斜（ハ）を検出すると、この傾斜角に相
当する角度分だけ左右一側のリフトロッド（21）を伸縮
して作業装置（２）をローリングして、ローリングセン
サ（10）の検出によりこのローリング角をフィードバッ
ク制御しながら、この作業装置（２）を水平状（ニ）姿
勢に維持する。このようなローリング制御は、該作業深
さ制御と複合的に行われる。

（35）は後車軸、（36）は各高さセンサ（３）の測定
信号である。（37）〜（40）はロアリンク（18）及びト
ップリンク（19）の前後のリンク支点である。又、ロー
リング制御を行う油圧回路のローリングシリンダは、一
側のリフトロッド（21）に設けられて、リフトアーム
（20）とこの側のロアリンク（18）との間の間隔を拡縮
して作業装置（２）をローリングする。又、高さセンサ
（３）は、センサバー（29）の伸縮によって間隔乃至幅
方向位置を移動変更自在に設け、作業装置（２）の種
類、又は幅等に応じて調節できる。

ディレー（Ｔ）は、車体（１）の走行速に応じて高さ
センサ（３）による未耕地面（イ）上の各検出位置（E
1）〜（E6）と、これに対応する作業位置（F1）〜（F
6）との間の前後水平距離（Ｇ）の時間差で、この時間
差のもとに高さ制御を行う構成である。

牽制装置（５）は、このディレー（Ｔ）が働いている
間（Ｇ）に、高さセンサ（３）が所定以上の深浅の変化
を検出する位置（E2）（E3）、及び（E4）（E5）では、
昇降制御弁（32）（33）への出力をカットして、深さを
変更しない。

均平センサ（７）は、耕深に応じた耕耘土壌面（ロ）
を均平する角度を検出し、作業深さ制御の場合は、この
作業深さが一定領域以上に深浅に変化すると、その検出
の作業深以上に深く、又は浅く制御することを牽制する
構成としている。

又、この均平センサ（７）は、該高さセンサ（３）を
働かせないで、耕耘深さを検出するための耕深センサと
して、モード切換により耕耘深さの制御を行わせること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は側面
図、第２図は一部の斜面図、第３図は一部の作用を示す
側面図、第４図、第５図は同正断面図、第６図はブロッ
ク図である。 図中、符号（１）は車体、（２）は作業装置、（３）は
高さセンサ、（４）はヒッチ、（５）は牽制装置、
（Ｔ）はディレーを示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラクタ車体１に昇降機構を介して作業装
   置２を昇降自在に取り付け、この作業装置２の前側の未
   耕地面イの高さを検出する高さセンサをその作業装置２
   の作業幅方向に複数個設け、これらの高さセンサが検出
   した高さの平均値と設定された耕深値とを比較して耕深
   を設定耕深に維持すべく制御させたことを特徴とするト
   ラクタ作業機の作業深制御装置。