JPH0132490Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、三点リンク機構を介して対地作業装
置を連結した走行本機側に機体左右傾斜角を検出
するセンサーを設け、このセンサーの機体左右傾
斜角検出結果に基いて、前記三点リンク機構にお
ける一方のリフトロツドを伸縮して前記対地作業
装置の対地姿勢を調節するローリング制御機構を
備えたローリング制御機構付作業車に関するもの
である。

〔従来の技術〕 上記した三点リンク機構は、走行本機に備えら
れた左右一対のリフトアームに対し、リフトロツ
ドを介して吊下げ状態に支持される左右一対のロ
アーリンクと、このロアーリンクの上方位置に配
置される単一のトツプリンクとを有して成り、こ
の三点リンク機構を介して走行本機に連結される
対地作業装置をローリング作動させるためリフト
ロツドの一方を伸縮作動させた場合には、この三
点リンク機構には単一のローリング軸芯が存在し
ないため、三点リンク機構全体のねじれ運動によ
つて対地作業装置のローリング作動が行われる。

又、上記のように走行本機の左右傾斜に基いて
対地作業装置のローリング作動を行うローリング
制御機構では、走行本機に左右傾斜を生じた場合
には、この左右傾斜を打ち消す方向に向けて、左
右傾斜を打ち消す量だけローリングを行うため、
左右方向への傾斜量を検出する伸縮量を演算等の
処理によつて求め、このように求めたリフトロツ
ドの伸縮量の値を制御目標として動作することに
なる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、前述のようにリフトロツドの伸縮によ
りローリング作動を行う構成のものでは、リフト
アームによる三点リンク機構のリフト角によつ
て、ロアーリンクに対するリフトロツドの連結角
が変化するため、リフトロツドを単位量伸縮させ
た場合にはローリング作動量に誤差を生ずること
になる。

尚、このローリング作動の際には連結角が、よ
り直角に近い状態で、リフトロツドの単位伸縮量
に対するローリング作動量が、より小となる。

又、走行本機の前車輪が圃場の窪地に落ち込ん
だ場合、あるいは、突出部に乗り上げた場合等、
走行本機にピツチングを生じた場合には、リフト
ロツドの伸縮による対地作業装置の走行本機に対
するローリング特性は変化しないものの、地面に
対するローリング特性に変化を生じ、ローリング
作動の誤差に繋ることになる。

尚、このピツチング時においては、リフトロツ
ドの単位伸縮量に対するローリング作動量の誤差
が、前述にリフト角によつて生ずる誤差と略等価
の関係となることが各種実験により確認されてい
る。

具体的には、所定の構造の三点リンク機構を用
いた場合に走行本機の前部を持ち上げる方向のピ
ツチングを生じると、このピツチングにより対地
作業装置が下降する量に相当するだけリフトアー
ムを下降させた際に生ずる誤差に略等しい誤差を
生じ、逆に、走行本機の前部を下降させる方向へ
のピツチングを生じると、このピツチングにより
対地作業装置が上昇する量に相当するだけリフト
アームを上昇させた際に生ずる誤差に略等しい誤
差を生ずることが確認されているのである。

本考案の目的はリフトアームの揺動による三点
リンク機構のリフト角、及び、走行本機のピツチ
ング角に拘らず、高い精度でローリング作動を行
い得る装置を得る点に目的を有する。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の特徴は前述のようにセンサーの検出結
果に基づきリフトロツドを伸縮作動させて対地作
業装置の対地姿勢の調節を行う作業車において、
機体前後傾斜角を検出するセンサーおよび前記三
点リンク機構のリフト角を検出するセンサーを設
け、前記センサーによつて検出された左右傾斜角
を、センサーの機体前後傾斜角検出結果およびセ
ンサーのリフト角検出結果に基いて、走行本機の
単位左右傾斜に対する対地作業装置のローリング
作動量が所定値に維持されるように補正する補正
手段を有して成る点にあり、その作用、及び、効
果は次の点の通りである。

〔作用〕

上記特徴を例えば第２図及び第３図に示すよう
に構成すると、リフトアーム３，３′の揺動によ
り三点リンク機構６のリフト角が変化した場合に
は、リフト角検出センサーS₃の分圧作用によつて
得られる制御目標となる電圧値が増減し、又、走
行本機１にピツチングを生じた場合には前後傾斜
センサーS₂の分圧作用によつて得られる制御目標
となる電圧値が増減し、更に、両センサーS₂，S₃
が直列に接続されているので、リフト角とピツチ
ング角とが同時に変化しても、走行本機１の単位
左右傾斜に対するローリング作動量を所定値に維
持できる。

つまり、第３図では両センサーS₂，S₃夫々を併
せたものが補正手段に相当し、変換器１１から制
御目標として出力される電圧を両センサーS₂，S₃
（ポテンシヨメータなので無段階に分圧を行える）
で分圧することで、制御目標が補正されることに
なる。

〔考案の効果〕

従つて、リフトアームの揺動による三点リンク
機構のリフト角、及び、走行本機のピツチング角
に拘らず、自動的に補正を行い、高い精度でロー
リング作動を行い得る装置が得られたのである。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図及び第２図に示すように、走行本機とし
てのトラクタ１の後部に、対地作業装置の一例と
しての耕耘ロータリー２を、左右一対のリフトア
ーム３，３′に連動連結する左右一対のロアーリ
ンク４，４′とトツプリンク５とから成る三点リ
ンク機構６を介して前記トラクタ１と一体にロー
リングする状態で駆動昇降自在に連結してある作
業機において、前記トラクタ１のローリングに伴
なう前記耕耘ロータリー２のローリング、つま
り、水平に対する左右傾き角度θを検出するセン
サーS₁を前記トラクタ１側に付設し、これによる
検出に基づいて、前記相対応するロアーリンク
４，４′とリフトアーム３，３′とを連結する左右
一対のリフトロツド７，７′の一方７′を油圧シリ
ンダ８を介して伸縮することにより、前記耕耘ロ
ータリー２の対地左右姿勢を、これが設定姿勢
（水平姿勢）となるように自動的に修正するロー
リング制御機構Ａを設けてある。

更に、水平に対する前後傾き角度θ′検出するセ
ンサーS₂を前記トラクタ１側に設けてある。

前記三点リンク機構６は、そのリフトアーム
３，３を油圧シリンダ９によつて昇降駆動するこ
とによつて、前記耕耘ロータリー２をトラクタ１
に対して昇降自在にすべく構成してあり、前記リ
フトアーム３，３′のトラクタ１に対するリフト
角αを検出するセンサーS₃をリフトアーム支点部
に設けてある。

一方、前記リフトロツド７′を伸縮する油圧シ
リンダ８には、その伸縮量ｌを検出するセンサー
S₄を設けてあり、もつて、リフトロツド７′の長
さ変位を検出すべく構成してある。

前記センサーS₁，S₂，S₃は回動型のポテンシヨ
メータが用いられ、夫々の回動角θ，θ′，αに対
応した電圧V₁，V₂，V₃を発生すべく構成してあ
り、特にセンサーS₁，S₂は夫々左右および前後に
揺動自在に垂下した重錘によつて回動操作される
ものが用いられる。

一方、前記センサーS₄は直線スライド型のポテ
ンシヨメータが利用され、前記油圧シリンダ８の
伸縮量ｌに対応した電圧V₄を発生すべく構成し
てある。

次に前記センサーS₁，S₂，S₃，S₄の検出電圧
V₁，V₂，V₃，V₄に基いて、前記耕耘ロータリー
２の左右傾斜姿勢を調節する制御回路を第３図に
基づいて詳細に説明する。

制御回路１０は、基本的に、前記センサーS₁に
よつて検出される機体左右傾斜角θを、センサー
S₂によつて検出される機体前後傾斜角θ′およびセ
ンサーS₃によつて検出されるリフトアームのリフ
ト角αに対応して補正された目標制御量とセンサ
ーS₄によつて検出される油圧シリンダ８の伸縮量
とが一致するように油圧シリンダ８を駆動すべく
構成してある。

即ち、センサーS₁の出力電圧V₁を左右傾斜角
θの基準（水平状態θ＝Ｏ）からの変位量の大き
さとその方向を判別可能な電圧Vθに変換する前
置増幅器A₁、この増幅器A₁の出力電圧Vθを前記
傾斜角θの基準に対する変位方向によつて、制御
ゲインを変えるためのゲイン変換器１１、この変
換器１１の出力電圧Ｖ｜θ｜を前後傾斜角検出セ
ンサーS₂に入力して、前後傾斜角θ′に対応して分
圧された電圧をこのセンサーS₂の出力電圧V₂と
して発生させ、さらにこの出力電圧V₂をリフト
角検出センサーS₃に入力して、リフト角αに対応
して分圧された電圧をこのセンサーS₃の出力電圧
V₃として発生させ、その電圧を所定のゲインで
増幅する前置増幅器A₂、この増幅器A₂より出力
される前後傾斜角θ′およびリフト角αに対応した
電圧Vαと前記増幅器A₁の出力電圧Vθとを加減算
して油圧シリンダ８の伸縮量ｌに対応するシリン
ダ長の目標電圧Vzに変換する演算増幅器A₃、前
記センサーS₄の出力電圧V₄を前記目標電圧Vzの
スケールと同一スケールのシリンダ長に対応する
電圧Vlに変換する前置増幅器A₄、前記目標電圧
Vzと検出電圧Vlとを比較して油圧シリンダ８の
電磁バルブ１２を駆動するための制御信号を発生
するコンパレータ群１３、およびこのコンパレー
タ群１３の出力信号を受け電磁バルブ１２を駆動
するドライバー回路１４によつて構成してあり、
前記センサーS₁の機体傾斜角θに基いて変換され
た目標電圧VzとセンサーS₄のシリンダ長に対応
する検出電圧Vlとが等しくなるように油圧シリ
ンダ８の伸縮量を制御して、もつて、前記耕耘ロ
ータリー２の姿勢をトラクタ１の左右前後傾きお
よびリフト角に拘わらず水平に維持するのであ
る。

前記前置増幅器A₁は、センサーS₁から出力さ
れる電圧V₁を、機体が水平（θ＝Ｏ）の状態に
対応する基準電圧（VθH）に対して傾斜角（θ）
に比例した電圧Vθに変換すべく構成してある。

即ち、前記基準電圧VθHより出力電圧Vθが大
きい場合は機体が右上り（θ＞Ｏ）に、小さい場
合は機体が左上り（θ＜Ｏ）に、夫々対応するの
である。

前記ゲイン変換器１１は、前置増幅器A₁の出
力電圧Vθの基準電圧VθHに対して、負の範囲
（Vθ＜VθH）の電圧を所定ゲインK₁で反転増幅
し、かつ、正の範囲（Vθ≧VθH）では出力電圧
がOVである反転増幅器A₅と、前記電圧Vθの基
準電圧VθHに対して、正の範囲（Vθ＞VθH）の
電圧を所定ゲインK₂で非反転増幅し、かつ、負
の範囲（Vθ≦VθH）では出力電圧がOVである
非反転増幅器A₆と、この増幅器A₆および前記増
幅器A₅の出力電圧Ｖ｜＋θ｜，Ｖ｜−θ｜を合
成する加算器A₇、および前記検出電圧Vθの基準
電圧VθHに対する大小、すなわち傾斜角θの方
向を判別して、右上り（θ≧Ｏ）で“Ｈ”レベ
ル、左上り（θ＜Ｏ）で“Ｌ”レベルの論理信号
C₁を出力するコンパレータA₈を備えてあり、も
つて、絶対値回路と等価な回路を構成してある。

前記演算増幅器A₂は、傾斜角θに対応する電
圧Vθと、前記ゲイン変換器１１である絶体値回
路の出力電圧Ｖ｜θ｜をセンサーS₂およびセンサ
ーS₃によつて前後傾斜角θ′およびリフト角αに応
じて補正した電圧Vαとを、傾斜角θの方向に応
じて加算又は減算すべく、コンパレータA₈によ
つて加算極性を切換えるアナログスイツチSW₁を
設けてあり、第４図に示すように、リフト角αに
応じて補正されたシリンダ８の伸縮目標電圧Vz
を発生するのである。

前記コンパレータ群１３は、下記構成になる４
つのコンパレータA₉，A₁₀，A₁₁，A₁₂を設けてあ
り、油圧シリンダ８を伸長させる制御信号C₂、
縮少させる制御信号C₃、および前記ドライバー
回路１４の発振器１５の発振周波数を切換える制
御信号C₄を出力すべく構成してある。

即ち、コンパレータA₉，A₁₀は、前記電圧Vz，
Vlの差を夫々不感帯幅として設定した基準電圧
Vθ₂，Vθ₁と比較して、夫々制御信号C₂，C₃を出
力するのである。

前記コンパレータA₁₁，A₁₂は、前記電圧Vz，
Vlの差を前記基準電圧Vθ₂，Vθ₁よりOVを中心
に外側に設定した基準電圧VD₁，VD₂と比較して
この基準電圧VD₁，VD₂の範囲（VD₁＜｜Vz−
Vl｜＜VD₂）に前記電圧の差（｜Vz−Vl｜）が
有る場合に“Ｈ”レベルの制御信号C₄を出力す
べく、ANDゲートG₁によつて論理和（AND）
処理してある。

前記電磁バルブ１２のドライバー回路１４は、
電磁バルブ１２を間歇駆動するために設けてある
発振器１５、この発振器１５の出力を開閉する
ANDゲートG₂，G₃、およびこのゲートG₂，G₃
を介して前記発振器１５によつて電磁バルブ１２
を間歇駆動するソレノイド駆動回路A₁₃，A₁₄を
設けてある。

前記ゲートG₂，G₃は前記コンパレータA₉，
A₁₀より出力される制御信号C₂，C₃によつて、前
記発振器１５の出力を駆動回路A₁₃，A₁₄の一方
に入力すべく構成してある。

一方、前記発振器１５はその発振周波数を切換
可能に構成してあり、前記コンパレータA₁₁，
A₁₂のANDゲートG₁を介して出力される制御信
号C₄によつて、発振周波数を切換えるべく構成
してある。

この発振周波数の切換えは、前記機体傾斜角θ
に応じて油圧シリンダ８を伸縮させて、耕耘ロー
タリー２の姿勢を調節する際に、傾斜角θが小さ
い範囲では、油圧シリンダの伸縮速度を遅くし
て、その姿勢が急激に変化しないようにするため
に設けてある。

尚、SW₂はトラクタ１に対する耕耘ロータリー
２の姿勢を強制的に平行にするための平行制御用
のスイツチであり、リフトアーム昇降用油圧シリ
ンダ９の制御バルブ（図示せず）が上昇ポジシヨ
ンに切換えられたとき、前記演算増幅器A₃から
の目標電圧Vzに代えて基準電圧VθHをコンパレ
ータ群１３に入力するよう切換えられる。従つ
て、枕地で機体をＵターン旋回するときや、非作
業走行のために耕耘ロータリー２を上昇操作する
と自動的に耕耘ロータリー２はトラクター１に対
して平行な基準姿勢に修正される。また、SW₃は
トラクタ１に対する耕耘ロータリー２の姿勢（左
右傾き）を手動で可変するために設けた自動、手
動切換スイツチで、Ｐはその傾斜角を設定する手
段としてのポテンシヨメータである。

更に又、前記ゲイン変換器１１の出力Ｖ｜θ｜
をセンサーS₂およびセンサーS₃のポテンシヨメー
タで順次分圧する構成としたが、このセンサー
S₂，S₃の順序は入れ換えても等価な動作が可能で
ある。

この理由は、前述した様に、機体の前後方向の
傾斜θ′と三点リンク機構６のリフト角αの各変化
に起因する三点リンク機構６の基準姿勢変化は等
価とみなすことができるからである。

更に又、前記ゲイン変換器１１の出力Ｖ｜θ｜
をセンサーS₂，S₃によつて補正するに、センサー
S₂，S₃を夫々の検出角度θ′，αに対応した電圧を
発生させるべく、前記センサーS₁と同様に構成
し、センサーS₂，S₃夫々の出力電圧を加算した電
圧と前記ゲイン変換器１１の出力Ｖ｜θ｜とを乗
算する構成としてもよい。

尚、実用新案登録請求の範囲の項に図面との対
照を便利にする為に符号を記すが、該記入により
本考案は添付図面の構造に限定されるものではな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係るローリング制御機構付作業
車の実施例を示し、第１図は全体側面図、第２図
は要部斜視図、第３図は制御機構のブロツク図、
そして、第４図は制御ゲインの特性図である。 １……走行本機、２……対地作業装置、６……
三点リンク機構、７′……リフトロツド、Ａ……
ローリング制御機構、S₁……機体左右傾き検出セ
ンサー、S₂……機体前後傾き検出センサー、S₃…
…リフト角検出センサー、θ……左右傾斜角、
θ′……前後傾斜角、α……リフト角。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 三点リンク機構６を介して対地作業装置２を連
   結した走行本機１側に機体左右傾斜角θを検出す
   るセンサーS₁を設け、このセンサーS₁の機体左右
   傾斜角θ検出結果に基いて、前記三点リンク機構
   ６における一方のリフトロツド７′を伸縮して前
   記対地作業装置２の対地姿勢を調節するローリン
   グ制御機構Ａを備えたローリング制御機構付作業
   車であつて、機体前後傾斜角θ′を検出するセンサ
   ーS₂および前記三点リンク機構６のリフト角αを
   検出するセンサーS₃を設け、前記センサーS₁によ
   つて検出された左右傾斜角θを、センサーS₂の機
   体前後傾斜角θ′検出結果およびセンサーS₃のリフ
   ト角α検出結果に基いて、走行本機１の単位左右
   傾斜に対する対地作業装置２のローリング作動量
   が所定値に維持されるように補正する補正手段を
   有して成るローリング制御機構付作業車。