JPH0355049Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は農作業機の角度制御装置、詳しくは
農作業機を移動機体に対し左右方向傾斜角度変更
可能に支持した農作業機の角度制御装置に関す
る。

（従来の技術） 従来トラクタなどにおいては、機体にロータリ
装置或いは苗植装置などの農作業機を支持すると
共に、該作業機の左右方向の傾斜を検出する角度
検出装置と、前記作業機の傾斜角度を設定する設
定器と、前記角度検出装置からの出力により前記
作業機を前記設定器で設定した角度に調節駆動す
る角度制御機構などを備え、前記農作業機の作業
走行時で、該作業機が圃場の凹凸などにより傾斜
したとき、前記角度検出装置から出力信号を出力
し、この出力信号に基づく前記角度制御機構の駆
動により前記作業機の傾斜角度を前記設定器で設
定した設定角度に調節制御し、前記作業機による
左右の耕耘深さ又は左右の苗植深さを均一ならし
めるごとくしている。

また前記農作業機の傾斜を検出する角度検出器
として、従来では重力変化を検出し、この検出結
果に基づいて出力信号を出力する所謂重力センサ
を用い、例えば前記農作業機に揺動可能に支持す
る遮光板と、発光素子及び受光素子とから成る重
力センサを用い、前記農作業機が傾斜されたと
き、前記遮光板を揺動させ、この遮光板の揺動に
より前記発光素子から発光されて前記受光素子で
受光される受光量を検出することにより、前記農
作業機の傾斜を検出するごとくしている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで前記角度制御装置の角度検出器とし
て、前述した重力センサを用いる場合、該重力セ
ンサは応答性が悪いため、前記農作業機が傾動さ
れてから前記角度制御機構を作動させるまでに長
時間を必要とするのであり、しかも前記重力セン
サは、前記農作業機の傾動時に動作するだけでな
はく、機体旋回時などに発生する遠心力によつて
も動作するため、誤動作を招き易いのであり、例
えば機体が圃場端部に至つて旋回するような場
合、実際には農作業機が傾斜されていないにも拘
わらず、前記機体旋回時の遠心力により前記重力
センサが動作して、前記角度制御機構を作動させ
たりするなどの問題があつた。

本考案は以上のごとき問題点に鑑みて考案した
もので、その目的は、農作業機の角度検出器とし
て重力センサと遠心力の影響を受けることがない
レートセンサとを併用することにより、誤動作を
招くことなく正確に農作業機の傾斜を検出するこ
とができ、それでいて、コスト高となるのを抑え
ることができる角度制御装置を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案の構成を、実施例と対応する第１乃至第
７図に基づいて説明すると、農作業機に揺動可能
に支持される遮光板１８と、発光素子１７ａ及び
受光素子１７ｂとから成り、農作業機の左右方向
傾斜角度を前記受光素子１７ａで受光される受光
量の変化により検出する重力センサ１２と、農作
業機の左右方向傾動による角速度入力により、ケ
ース１１ａ内を定速層流で循環するガス流に偏り
を生じさせ、このガス流の偏りで加速度を電気的
に検出し、前記農作業機の傾斜の有無を検出し、
傾斜時出力するレートセンサ１１と、前記農作業
機の傾斜角度を設定する設定器２３と、農作業機
を角度制御する角度制御機構１３とを備える一
方、入力側に前記重力センサ１２とレートセンサ
１１及び設定器２３とを接続し、出力側に前記角
度制御機構１３を接続すると共に、前記レートセ
ンサ１１からの傾斜検出信号の出力時で、かつ、
前記設定器２３で設定する設定値αと前記重力セ
ンサ１２の検出値βとの差が所定値より大きいと
き、前記角度制御機構１３に動作指令を出力する
コントローラ２５を設けことを特徴とするもので
ある。

（作用） しかして、圃場の凹凸などにより農作業機が傾
動したかどうかを、前記レートセンサ１１から出
力される傾斜検出信号によりで確認し、該レート
センサ１１からの傾斜検出信号の出力時で、前記
設定器２３で設定する設定値αと前記重力センサ
１２の検出値βとの差が所定値より大きいとき、
前記コントローラ２５から角度制御機構１３に動
作指令を出力するのであり、これにより、走行機
体の旋回時における誤動作を招いたりすることな
く、農作業機の傾動を正確に検出して農作業機の
傾斜角度を調節制御できるのである。

（実施例） 以下本考案にかかる農作業機の角度制御装置を
図面の実施例によつて説明する。

図面の実施例では、農作業機例としてロータリ
装置を備えたトラクタを示しており、該図中１は
トラクタの機体であつて、前方上部にエンジン２
を搭載すると共に、前記機体１の前部両側に前車
輪３を、また後部両側に前記エンジン２に連動す
る後車輪４をそれぞれ軸支して、前記エンジン２
の駆動に伴う前記後車輪４の回転駆動により前記
機体１の走行を行うごとくしている。

また前記機体１の後部には、１本のトツプリン
ク５と２本のロアリンク６を介してロータリ装置
７を上下方向に昇降可能に支持すると共に、前記
機体１には両側に２本のリフトアーム８をもつ油
圧昇降装置９を設け、該昇降装置９の各リフトア
ーム８を前記各ロアリンク６にそれぞれ連結ロツ
ド１０を介して連結し、前記昇降装置９による各
リフトアーム８の上下動により、前記各ロアリン
ク６を介して前記ロータリ装置７を昇降操作する
ごとくしている。

また前記トラクタには、前記ロータリ装置７の
左右方向傾斜角度を検出する角度検出装置と、前
記ロータリ装置７の傾斜角度を設定する設定器２
３と、前記角度検出装置からの出力信号により前
記ロータリ装置７の左右傾斜を前記設定器２３で
設定する角度に駆動する角度制御機構１３と、こ
の角度制御機構１３を油圧駆動する油圧回路１４
を備えている。

前記角度制御機構１３は、前記各リフトアーム
８と各ロアリンク６との間で、一方の両者間に、
油圧シリンダ１５とピストンロツド１６とを介装
させて成り、前記油圧シリンダ１５に対する前記
ピストンロツド１６の進退動により、前記ロアリ
ンク６を介して前記ロータリ装置７の左右傾斜角
度を調節可能としている。

また前記角度制御機構１３を油圧駆動する油圧
回路１４は、第５図に示すごとく、油圧ポンプＰ
に３位置４ポートタイプの電磁切換弁２０を接続
し、該電磁弁２０に２つの第１及び第２逆止弁２
１，２２を接続すると共に、これら各逆止弁２
１，２２を前記角度制御機構１３における油圧シ
リンダ１５の上昇及び下降側に接続させて構成す
る。

斯くして前記電磁弁２０に設ける第１及び第２
ソレノイドＳ−１，Ｓ−２の動作に伴い該電磁弁
２０を切換操作して、前記油圧ポンプＰからの圧
力油を、前記各逆止弁２１，２２を介して前記油
圧シリンダ１５の上昇又は下降側の何れか一方に
供給することにより、前記油圧シリンダ１５のピ
ストンロツド１６を進退動させ、このピストンロ
ツド１６の進退動により、前記ロータリ装置７の
左右傾斜角度を調節するごとくしている。

尚、第５図において、２４は前記油圧ポンプＰ
と前記電磁弁２０との間に介装したリリーフ弁で
ある。

しかして前記ロータリ装置７の傾斜角度を検出
する角度検出器として、遠心力の影響を受けるこ
とのないレートセンサ１１と重力センサ１２とを
併用し、前記レートセンサ１１で前記ロータリ装
置７の傾斜の有無のみを検出し、このレートセン
サ１１からの出力時にのみ重力センサ１２で検出
する前記ロータリ装置７の傾斜実効値をもとに前
記ロータリ装置７の傾動を誤動作なく、また安価
に調節制御するごとく構成している。

即ち、前記レートセンサ１１は、第３図に示す
ごとく、ケース１１ａの内部で長さ方向一側にポ
ンプ１１ｂを設け、該ポンプ１１ｂにより前記ケ
ース１１ａ内に充填するガスを定速層流で循環さ
せるごとくなすと共に、前記ケース１１ａ内でガ
ス循環経路に複数のセンサワイヤ１１ｃを配置し
て形成する。

斯くして前記レートセンサ１１のケース１１ａ
内に配置する前記ポンプ１１ｂにより、第３図の
矢印で示すごとく、前記ケース１１ａ内に定速層
流で循環するガス流を生じさせ、前記ロータリ装
置７の傾動時で前記レートセンサ１１に所定の角
速度が入力されたときに、前記ガス流に偏りを生
じさせて、このガス流の偏りに伴う該ガス流の加
速度を前記センサワイヤ１１ｃで電気的に検出
し、この検出結果に基づいて前記ロータリ装置７
の有無を検出し、傾斜時に傾斜検出信号を出力す
るごとく成している。

尚、前記レートセンサ１１は、単独で使用する
ことが可能であるが、このレートセンサ１１では
前記ロータリ装置７の傾動時における前記ガス流
の加速度が検出され、この加速度が出力信号とし
て出力されるため、該出力信号で前記角度制御機
構１３を調節制御するにあたつては、前記出力信
号を複数回にわたつて演算処理し、前記ロータリ
装置７の傾斜実効値に変更して前記角度制御機構
１３に出力する必要があつて、回路構成が非常に
複雑となり、コストも高価となる問題を有するの
である。

一方、前記重力センサ１２は、第４図に詳しく
示すごとく、発光素子１７ａと該発光素子１７ａ
に対し所定間隔を置いて対向状に配設される受光
素子１７ｂとを備え、これら発光素子１７ａと受
光素子１７ｂとの間に扇形状をなす遮光板１８を
設けて成り、該遮光板１８を、機体進行前後方向
に延び中間にオイルダンパ１９ａをもつ軸杆１９
を介して前記ロータリカバー７ａの上部に、機体
進行左右方向に揺動可能に支持すると共に、前記
遮光板１８には前記発光素子１７ａと受光素子１
７ｂとの対向位置に、前記遮光板１８の揺動方向
一側が広く、他側が狭くなつた横向き扇形状をな
すスリツト１８ａを形成する。

斯くして前記ロータリ装置７の傾動に伴い前記
傾斜センサ１１の遮光板１８が機体進行左右方向
に揺動されたとき、該遮光板１８に形成した前記
スリツト１８ａにより、前記発光素子１７ａから
発光されて前記受光素子１７ｂで受光される受光
量を変化させ、この受光量変化に基づいて前記ロ
ータリ装置７の傾斜角度を検出し、この検出値と
前記設定器２３による設定値との差に応じて、前
記角度制御機構１３を作動させ、前記ロータリ装
置７を一定角度に調節制御する如くなす。

前記レートセンサ１１及び重力センサ１２は、
前記ロータリ装置７におけるロータリカバー７ａ
の上部位置に、このロータリ装置７の左右方向へ
の傾斜角度を検出すべく設けるのであり、前記ロ
ータリ装置７が左右方向に傾斜されたとき、前記
レートセンサ１１で前記ロータリ装置７の傾斜を
検出し、この検出信号を前記角度制御機構１３に
出力し、また前記重力センサ１２で前記ロータリ
装置７の傾斜角度を検出し、この検出結果を前記
前記角度制御機構１３に出力信号として出力し、
前記ロータリ装置７を一定の傾斜角度に調節制御
するごとくなすのである。

また前記角度制御機構１３の制御は、第６図に
示す電気制御回路で行うのであり、即ち、コンピ
ユータを内蔵したコントローラ２５の第１入力ポ
ートａに、前記ロータリ装置７の傾斜角度を設定
する前記設定器２３を、増幅回路２６及びＡ／Ｄ
変換器２７を介して接続し、前記設定器２３から
の出力信号を前記増幅回路２６で増幅し、前記
Ａ／Ｄ変換器２７でデジタル変換して前記コント
ローラ２５に入力させるごとくなす。

また前記コントローラ２５の第２入力ポートｂ
に、自動制御時にオン動作する自動スイツチ２８
をインバータを介して接続すると共に、前記コン
トローラ２５の第３及び第４入力ポートｃ，ｄ
に、それぞれ前述した電磁弁２０の第１及び第２
ソレノイドＳ−１，Ｓ−２を操作するスイツチ２
９，３０をインバータを介して接続し、また前記
制御部２５の第５入力ポートｅに前記レートセン
サ１１を接続する一方、前記コントローラ２５の
第６入力ポートｆには、前記重力センサ１２を接
続するのである。

さらに前記コントローラ２５の第１及び第２出
力ポートｇ，ｈには、前記電磁弁２０の第１及び
第２ソレノイドＳ−１，Ｓ−２を、それぞれスイ
ツチング回路を介して接続する。

次に前記ロータリ装置７の制御態様を、第７図
のフローチヤートに基づいて説明する。

先ず前記ロータリ装置７の傾斜角度を自動制御
するときには、前記自動スイツチ２８をオン動作
すると共に、前記設定器２３を所定の設定値に設
定するのである。

斯くして前記自動スイツチ２８のオン動作によ
り、前記設定器２３による設定値αと、前記重力
センサ１２による検出値βとが前記コントローラ
２５に読み込まれると共に、前記レートセンサ１
１からの出力信号が出力されたか否かが検出さ
れ、該レートセンサ１１からの出力信号がないと
きには、前記ロータリ装置７が正常であるとし
て、前記電磁弁２０の各ソレノイドＳ−１，Ｓ−
２は動作されることなく、つまり前記角度制御機
構１３は作動されないのである。

しかして前記ロータリ装置７が傾動された場合
には、先ず前記レートセンサ１１から前記コント
ローラ２５に前記ロータリ装置７が傾斜された旨
の出力信号が出力され、次に前記重力センサ１２
の出力変化が有るか否かが検出され、前記設定値
αと前記検出値βとの差β−αが所定値より小さ
い場合、つまり前記ロータリ装置７の傾斜角度が
前記所定値より小さい場合で、前記重力センサ１
２からの出力信号がないときには、前記角度制御
機構１３は作動されないのである。

また、前記設定値αと前記検出値βとの差β−
αが所定値より大のとき、つまり前記ロータリ装
置７が大きく傾動されたときには、前記レートセ
ンサ１１及び重力センサ１２から前記コントロー
ラ２５に出力信号が出力されて、前記電磁弁２０
の第１及び第２ソレノイドＳ−１，Ｓ−２が励磁
され、前記角度制御機構１３を介して前記ロータ
リ装置７の傾斜角度が調節制御されるのである。

（考案の効果） 以上説明したごとく本考案によれば、農作業機
の角度制御装置における角度検出器として、重力
センサ１２と、遠心力の影響を受けることがない
レートセンサ１１とを併用し、農作業機が傾動し
たかどうかを、前記レートセンサ１１から出力さ
れる傾斜検出信号によりで確認し、レートセンサ
１１からの傾斜検出信号の出力時で、前記設定器
２３で設定する設定値αと前記重力センサ１２の
検出値βとの差が所定値より大きいときにのみ、
前記コントローラ２５から角度制御機構１３に動
作指令を出力するようにしたから、従来のように
誤動作を招いたりすることなく、農作業機の傾動
を正確に検出して農作業機の傾斜角度を調節制御
でき、それでいて、コスト高となるのを抑えるこ
とができるのである。

つまり、農作業機の角度検出器として前記レー
トセンサ１１を単独で使用することが可能である
が、レートセンサ１１では、前記農作業機の傾動
時における前記ガス流の加速度が検出され、この
加速度が出力信号として出力されるため、該出力
信号で前記角度制御機構１３を調節制御するにあ
たつては、前記出力信号を複数回にわたつて演算
処理し、前記農作業機の傾斜実効値に変更して前
記角度制御機構１３に出力する必要があつて、回
路構成が非常に複雑となり、コストも高価となる
問題が生じることから、本考案では、レートセン
サ１１と重量センサ１２とを併用し、その併用に
際し、レートセンサ１１で農作業機の傾斜の有無
のみを検出し、また、重力センサ１２で農作業機
の傾斜実効値を検出するようにしたのであり、こ
れにより、レートセンサ１１を用いながらコスト
高となることなく、かつ、誤動作なく農作業機の
角度調節を行うことができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の角度制御装置を実施したトラ
クタの一部切欠側面図、第２図は同要部の平面
図、第３図はレートセンサの断面図、第４図は重
力センサを示す斜面図、第５図は角度制御機構を
油圧駆動する油圧回路図、第６図は角度制御機構
の電気制御回路図、第７図は同角度制御機構のフ
ローチヤート図である。 １１……レートセンサ、１１ａ……ケース、１
１ｂ……ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 農作業機に揺動可能に支持される遮光板１８
   と、発光素子１７ａ及び受光素子１７ｂとから成
   り、農作業機の左右方向傾斜角度を前記受光素子
   １７ａで受光される受光量の変化により検出する
   重力センサ１２と、農作業機の左右方向傾動によ
   る角速度入力により、ケース１１ａ内を定速層流
   で循環するガス流に偏りを生じさせ、このガス流
   の偏りで加速度を電気的に検出し、前記農作業機
   の傾斜の有無を検出し、傾斜時出力するレートセ
   ンサ１１と、前記農作業機の傾斜角度を設定する
   設定器２３と、農作業機を角度制御する角度制御
   機構１３とを備える一方、入力側に前記重力セン
   サ１２とレートセンサ１１及び設定器２３とを接
   続し、出力側に前記角度制御機構１３を接続する
   と共に、前記レートセンサ１１からの傾斜検出信
   号の出力時で、かつ、前記設定器２３で設定する
   設定値αと前記重力センサ１２の検出値βとの差
   が所定値より大きいとき、前記角度制御機構１３
   に動作指令を出力するコントローラ２５を設けて
   いることを特徴とする農作業機の角度制御装置。