JPH0125117Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、農用のトラクタの作業機左右傾斜
制御装置に関するものである。

従来、農用のトラクタでは、トラクタまたは作
業機を水平状態に保持する水平制御装置が装備さ
れており、地面の傾斜等にかかわらず、トラクタ
または作業機をそれぞれ独立して絶対水平制御が
行えるようにされているものであり、しかも、同
装置には、作業機の上昇作動を検知して同作動時
に作業機をトラクタと平行状態に傾動復帰せしめ
て、作業機連結部のねじれによる障害を防止する
ようにし、トラクタ旋回走行の支障も除去するよ
うに構成されているが、かかる構成の水平制御装
置では、トラクタの傾斜とともに、作業機も独自
に一定傾斜を保持させる作業状態たとえば傾斜面
の等高線に沿つて走行しつつ畝のみを崩すといつ
た作業は、傾斜したトラクタに対して作業機の任
意の傾斜角度を確持しなければならず、不可能で
あり、また、水平制御装置に付設した傾動感知装
置については、作業機のトラクタに対する左右傾
斜を検出するための基準点を、作業機を傾動させ
るための油圧シリンダのストローク中点として、
同中点と、トラクタと作業機の平行状態を一致さ
せるための同シリンダ取付位置設定作業を行う必
要があり、また、急傾斜でのトラクタの横転を作
業機の傾動反力により防止することができず、更
に、制御回路がワイヤードロジツク構成であるた
め、制御機能の拡張、変更が困難であるという欠
点があつた。

この考案では、トラクタに作業機を昇降自在に
連結し、同作業機を左右傾動させるための傾動機
構を、トラクタと作業機との間に介設したトラク
タにおいて、トラクタと作業機とに、それぞれ左
右傾斜角度を測定するためのトラクタ傾斜センサ
ー及び作業機傾斜センサーを配設すると共に、作
業機を昇降作動させるためのリフトアームの近傍
に、作業機の上昇作動を検出するためのリフトセ
ンサーを配設し、さらに、各センサーを作業機左
右傾斜制御装置に接続すると共に、同制御装置に
傾動機構を連動連結し、同制御装置によつてトラ
クタに対し作業機を傾動させるための傾動機構を
作動せしめるように構成してなるトラクタの作業
機左右傾斜制御装置を提供せんとするものであ
る。この考案の実施例を図面にもとづいて詳細に
説明すれば、Ａは農用のトラクタを示しており、
機体フレームａの前部にエンジン部１を配設し、
その後方にクラツチ部２を、その後端にミツシヨ
ン部３を設け、ミツシヨン部３後面には、PTO
軸４が突設されている。クラツチ部２及びミツシ
ヨン部３上方には運転部５が設けられており、運
転部５前部には計器板６が設けられている。図中
７は前輪、８は後輪、９は後車軸を示す。

トラクタＡの後部には、サイドドライブ型のロ
ータリ作業機Ｂが連結されており、同作業機Ｂ
は、トツプリンク１０、ミツシヨン部３のケース
に前端を枢支した左右ロアリンク１１，１１′と
の三点リンク機構によつて連結されており、前記
PTO軸４に連設した屈折自在の伝導軸１２を介
してロータリ耕耘爪１３を駆動すべく構成されて
おり、ロータリ作業機Ｂの昇降作動は、ミツシヨ
ン部３上面に配設した油圧リフト１４の左右一対
の左右リフトアーム１５，１５′の上下回動によ
つて行われ、同作業機Ｂの左右傾動は、右リフト
アーム１５′先端と、右ロアリンク１１′中途部と
を連結する傾動機構Ｃとしての傾動シリンダ１６
の伸縮作動を、作業機左右傾斜制御装置Ｄにより
制御して行われるものである。なお左リフトアー
ム１５先端と左ロアリンク１１中途部は、長さ一
定のリフトロツド１７で連結されており、油圧リ
フト１４は、油圧レバー１８と連動した油圧切換
弁１９により制御されている。油圧リフト１４後
端には、トツプリンクブラケツト２０が突設され
ており、同ブラケツト２０後端には、トツプリン
ク１０前端が枢支されている。

ロータリ作業機Ｂは、ロータリ伝導ケース２１
と、ロータリ耕耘爪１３上方及び側方をそれぞれ
カバーするロータリカバー２２及びサイドカバー
２３と、同爪１３の後方両側に位置する左右一対
のゲージホイル２４と、同ホイル２４を支持する
ための門型ビーム２５及びデプスアジヤストフレ
ーム２６等により構成されている。

作業機左右傾斜制御装置Ｄは、検出部２７、入
力部２８、インターフエース２９、マイクロプロ
セシングユニツト（以下MPUという）３０、メ
モリー３１及び出力部３２によつて構成されてい
る。

検出部２７は、トラクタＡの油圧リフト１４上
面に、トラクタ傾斜センサー３３を、またロータ
リ作業機Ｂのロータリカバー２２上面に、作業機
傾斜センサー３４をそれぞれ配設しており、両セ
ンサー３３，３４は、同一仕様で、水平からの傾
斜角度を検出して電圧に変換すべく、磁気抵抗素
子を用いた無接触ポテンシヨンメータの回転軸に
不平衝重錘を設けて傾斜に伴なう回動により傾斜
角度を電圧に変換するものである。また、作業機
Ｂの上昇作動を検出するためのリフトセンサー３
５として、マイクロスイツチを設けており、同マ
イクロスイツチは、リフトアーム１５近傍の、同
アーム１５が所定高さまで上昇作動したとき当接
する位置に配設しており、同スイツチ出力をリフ
トセンサー３５出力信号として、トラクタ傾斜セ
ンサー３３及び作業機傾斜センター３４の出力信
号と共に、インターフエース２９を介してMPU
３０に入力させるものである。

入力部２８は、運転部５の計器板６に配設され
た左右傾動ボタン３６，３７、設定ボタン３８及
び制御選択ボタン３９，４０によつて構成されて
おり、入力部２８からの信号は、インターフエー
ス２９を介してMPU３０に入力され、左右傾動
ボタン３６，３７は、傾動シリンダ１６を制御し
ており、設定ボタン３８は、同ボタン３８操作時
点でのトラクタ傾斜センサー３３出力及び作業機
傾斜センサー３４出力とから、作業機Ｂが保持す
べき水平に対する傾斜設定角度θh及びトラクタ
に対する傾斜設定角度θdを設定値として入力記
憶せしめるものである。

MPU３０は、極めて短い周期で検出部２７か
らの出力をサンプリングしており、検出部２７か
らの出力及びメモリー３１に記憶した設定値とを
制御プログラム４１に従つて処理し結果を傾動機
構Ｃの傾動シリンダ１６に信号を出力するもので
ある。

メモリー３１には、MPU３０自体を制御する
ためのシステムがすでに書き込まれており、同シ
ステムによつて第６図フローチヤートで示す制御
プログラム４１が実行されるようになつており、
制御プログラム４１は、入力サブルーチン４２、
制御選択サブルーチン４３、横転防止サブルーチ
ン４４、制御出力サブルーチン４５により構成さ
れている。

入力サブルーチン４２は、入力部２８からの信
号を処理するものであり、左右傾動ボタン３６，
３７出力により、直ちに傾動シリンダ１６に、の
伸長、短縮信号を出力させるものであり、設定ボ
タン３８出力によつて、同ボタン３８操作時のト
ラクタ傾斜角度θt及び作業機傾斜角度θrから、θr
をθhとして、θr−θtをθdとして設定入力するもの
である。

制御選択サブルーチン４３は、トラクタ傾斜角
度θtが、あらかじめ設定しメモリー３１に記憶せ
しめた横転に対する安全限界角度θsに達したとき
横転防止サブルーチン４４を選択し、上記以外の
場合で、かつ、リフトセンサー３５出力が入力し
たとき、作業機傾斜角度θrをトラクタ傾斜角度θt
に一致させる方向の信号を傾動シリンダ１６に出
力するものであり、リフトセンサー３５出力がな
いとき、すなわち、通常の耕耘作業中は、制御出
力サブルーチン４５を選択するものである。

制御出力サブルーチン４５は、作業機Ｂが保持
すべき、水平にたいする傾斜設定角度θh、ある
いは、トラクタに対する傾斜設定角度θdのいず
れかが、入力部２８の制御選択ボタン３９，４０
操作によつて選択され、選択された傾斜設定角度
に作業機傾斜角度θrを一致せしめるように傾動シ
リンダ１６に信号を出力するものである。

横転防止サブルーチン４４は、トラクタ傾斜翁
度θtが、安全限界角度θsに達し、更にトラクタＡ
の傾斜が横転方向に進行する場合、すなわち、ト
ラクタ傾斜角度θtと、同傾斜角度θtの時間につい
ての微分dθt／dtとの積が正であるとき、作業機
ＢをトラクタＡの傾斜方向に傾動させる方向の信
号を傾動シリンダ１６に出力するものである。

出力部３２は、MPU３０からの信号を、傾動
シリンダ１６に伝達するためのものであり、ホー
ルド回路４６、出力リレー４７及び電磁油圧サー
ボ弁４８により構成されており、MPU３０から
の信号をホールド回路４６で、次の信号が入力さ
れるまで保持し、同回路４６で保持された信号に
より出力リレー４７を作動せしめ、出力リレー４
７の出力により電磁油圧サーボ弁４８を介して傾
動シリンダ１６を駆動すべく構成している。

なお、この実施例において角度は、水平を０と
し、左回り方向を正、右回り方向を負としており
トラクタ及び作業機傾斜センサー３３，３４出力
もMPU３０でオフセツトを加えて、上記と一致
させている。

第６図フローチヤート中、Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｓは、
結合子を示し、それぞれ同符号同志が接続して矢
印の方向に処理が進行するものである。

更に、この実施例に、設定値を表示する機能、
トラクタ傾斜角度θtが安全限界角度θsに達したと
き警報を発する機能、及び傾斜地を等高線に沿つ
て往復して耕耘作業する際、Ｕターンの度ごと
に、設定値、すなわち傾斜設定角度θh，θdの符
号を正負変換して、入力操作の手間を省く機能等
を、プログラム追加により簡単に付加できるもの
である。

この考案の実施例は上記のように構成されてお
り、作業者は、作業に先立つて、入力部２８の左
右傾動ボタン３６，３７により作業機Ｂを作業中
保持すべき傾斜設定角度θh又はθdに傾動せしめ、
設定ボタン３８により、上記角度を設定値とし
て、メモリー３１に入力しておけば、作業機Ｂ
は、作業中、地形等により作業機傾斜角度θr及び
トラクタ傾斜角度θtが変化しても、MPU３０は
極めて短い周期で、トラクタ傾斜センサー３３出
力、及び作業機傾斜センサー３４出力をサンプリ
ングしており、同信号と、設定値とから傾動シリ
ンダ１６に制御信号を出力して、同シリンダ１６
を作動せしめて、作業機傾斜角度θrを設定値に一
致させ、トラクタＡが圃場傾斜地で傾斜した場合
に作業機Ｂは絶対水平位置を保持して作業が行
え、或は、トラクタＡの傾斜時にトラクタＡとは
別途に作業機Ｂ独自の傾斜角度を保持して傾斜さ
せ、傾斜地での作業機Ｂの幅員一部にかかる耕耘
角度を除去し、傾斜した作業機Ｂ幅員全般が耕耘
負荷を受けるようにして、作業機の円滑な耕耘を
行うものであり、また、作業中、設定値を変更す
る場合は、左右傾動ボタン３３，３４により作業
機傾斜角度θrを修正し、設定ボタン３８により作
業を継続しながら設定値設定しなおすことができ
るものである。

更に、作業機Ｂ上昇作動中は、リフトセンサー
３５からの信号により、トラクタＡに作業機Ｂを
平行になるように傾動せしめて、作業機連結部で
のこじれ等を防止し、かつトラクタＡ旋回走行の
支障を除去するものである。

特に、傾斜角度θtが、安全限界角度に達し、更
に傾斜が進行する場合は、作業機ＢをトラクタＡ
傾斜方向に傾動させて、作業機傾動の反力により
トラクタＡの横転を防止するのである。

この考案によれば、トラクタ及び作業機にそれ
ぞれ左右傾斜角度を測定する傾斜センサーを配設
し、両センサー出力及び、作業機の上昇作動を検
出するセンサー出力とを、マイクロプロセツシン
グユニツトに入力し、あらかじめ記憶させておい
た制御プログラム及び設定値によつて、トラクタ
に対して作業機を傾動させるための傾動機構を伸
縮作動せしめるように構成することにより、作業
機を、水平に対して設定された傾斜角度、また
は、トラクタに対する設定傾斜角度に保持して、
トラクタに対する作業機の相対角度の調整が行
え、トラクタと独自に傾動せしめた作業機による
傾斜地での畝崩し作業等を可能とすると共に、作
業機上昇作動中に作業機をトラクタと平行状態に
傾動めしめて、トラクタの旋回走行の支障を防止
し、しかも、更に同角度が横転角度に接近しつつ
あるときは、作業機を、トラクタの傾斜方向に傾
動させて、同トラクタの横転事故の防止も行なえ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の要旨によりなる作業機左右
傾斜制御装置を有するトラクタ全体側面図。第２
図は、同要部平面図。第３図は、左右傾斜制御装
置の構成を示すブロツク図。第４図は、計器板要
部平面図。第５図は、電磁油圧サーボ弁模式図。
第６図は、制御プログラムを示すフローチヤー
ト。 Ａ：トラクタ、Ｂ：作業機、Ｃ：傾動機構、
Ｄ：作業機左右傾斜制御装置、θd：トラクタに
対する傾斜設定角度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トラクタＡに作業機Ｂを昇降自在に連結し、同
   作業機Ｂを左右傾動させるための傾動機構Ｃを、
   トラクタＡと作業機Ｂとの間に介設したトラクタ
   ａにおいて、トラクタＡと作業機Ｂとに、それぞ
   れ左右傾斜角度を測定するためのトラクタ傾斜セ
   ンサー３３及び作業機傾斜センサー３４を配設す
   ると共に、作業機Ｂを昇降作動させるためのリフ
   トアーム１５の近傍に、作業機Ｂの上昇作動を検
   出するためのリフトセンサー３５を配設し、さら
   に、各センサー３３，３４，３５を作業機左右傾
   斜制御装置Ｄに接続すると共に、同制御装置Ｄに
   傾動機構Ｃを連動連結し、同制御装置Ｄによつて
   トラクタＡに対し作業機Ｂを傾動させるための傾
   動機構Ｃを作動せしめるように構成してなるトラ
   クタの作業機左右傾斜制御装置。