JPH0358685B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フレームに、プラウ・すき・ロータ
ー耕耘装置・中耕器・播種装置・刈取装置等の作
業部を設けた農用作業機において、それの作業部
の圃場面に対する作用深さ（または作用高さ）を
自動制御する農用作業機における作業部の作用深
さ制御装置についての改良に関する。

農用作業機の作業部の作用深さを制御する手段
としては、特開昭55−13070号公報にあるよう、
トラクタの後部にトラクタのリフトアームにより
昇降回動するよう装設したリンク機構に、作業部
を支架せるフレームを連結装着するとともに、そ
のフレームに、圃場の未耕地の土表面または既耕
地の耕盤に接してフレームを支承する接地部を、
該フレームに対して昇降するようアクチエーター
を介して装架しておき、この接地部を、フレーム
に設けた対地高さを検出するセンサにより前記ア
クチエーターを制御することで、昇降作動せしめ
て、作業部を所定の作用深さに保持せしめるよう
にするか、特開昭54−123201号公報にあるよう
に、トラクタの機体に、水平な姿勢を保持して走
行するようフレームを連結し、そのフレームに、
上下に回動する支持バーを枢支して、それの回動
端部に作業部を支架し、その作業部とフレームと
の間に該作業部を直接昇降させるアクチエーター
を設け、そのアクチエーターを、フレームに上下
に回動自在に枢支せるセンサアームの回動端に設
けた地表に接するセンサ車輪が、作業部に対し昇
降するのを検出するセンサによつて制御すること
で、作業部の作用深さを所定の深さに保持せしめ
るようにする手段がある。

しかし、これらの手段は、作業部の作用深さを
変更調節するときに、作業部の姿勢が変化して作
業部の作業性が悪くなる問題がある。即ち、前者
にあつては、デイスクハローのように、トラクタ
の機体の後部に連結装着するフレームが、平面視
で前後方向に対し斜めになる農用作業機において
は、そのフレームの後端側に昇降自在に設ける接
地部がフレームの左右の一端側に位置させるよう
になることで、作業部の姿勢が変化し易く、農用
作業機のフレームをトラクタの機体の後部に装設
せるリンク機構の昇降作動により、所定の姿勢に
セツトして、作業を開始しても、作用深さの制御
作動で、作業部に傾きが生じ安定した作業が行な
えないようになる問題が出てくる。

また、後者にあつては、農用作業機のフレーム
は昇降させずに、そのフレームに支架せる作業部
を直接昇降させることで、作業部の作用深さの制
御のための昇降作動の際の姿勢の変化が大きくな
り、また、農用作業機のフレーム自体の姿勢が変
化したときに、それに伴い作業部の姿勢が変化し
てくることについての対処がむづかしいことか
ら、これも、作業部の作用深さの制御の際に生ず
る作業部の姿勢の傾きのために安定して耕起作業
が行なえない問題が出てくる。

本発明は、従来手段に生じているこの問題を解
消せしめるためになされたものであつて、作業部
の作用深さを、作業部を支架せるフレームに設け
た対地高さを検出するセンサにより、フレームに
設けた接地部を昇降させるアクチエーターを制御
せしめて、所定の深さに制御せしめる作動が、作
業部を一定の姿勢に保持せしめる姿勢制御を伴な
つて行なわれるようにする新たな手段を提供する
ことを目的とする。

そして、本発明においては、この目的を達成す
るための手段として、作業部を支架せるフレーム
に、地表面との対地高さを検出するセンサを設け
るとともに、フレームの前端側には圃場の未耕地
の地表面に接するゲージホイルを支架し、フレー
ムの後端側には既耕地の耕盤またはすき溝底に接
するフアローホイルを支架して、フレームを、そ
れの前端側を支承するゲージホイルと後端側を支
承するフアローホイルとの二者よりなる接地部に
より支承せしめ、その接地部を、ゲージホイルに
連繋するアクチエーターとフアローホイルに連繋
するアクチエーターとからなるアクチエーターに
より、フレームに対し自在に昇降作動するようフ
レームに装架し、そのアクチエーターを、所望に
設定しておく基準設定値と前記センサにより検出
される対地高さの検出値との差を比較する比較部
を具備せしめた制御装置により、前記基準設定値
と前記センサの検出値との差がなくなるまで接地
部を動かすよう制御せしめたことを特徴とする農
用作業機における作業部の作用深さ制御装置を提
起するものである。

次に実施例を図面に従い詳述する。

第１図は本発明を実施せる農用作業機の側面図
で、同図においてＴはトラクタ、ＬはトラクタＴ
の機体後部に設けたリンク機構、Ａはリンク機構
Ｌを介してトラクタＴに連結装着した農用作業機
を示す。

トラクタＴは通常の四輪の乗用トラクタであ
り、機体の後面には、リフトアームl₁により昇降
作動するロアーリンクl₂とトツプリンクl₃とより
なるリンク機構Ｌが装備せしめてある。

農用作業機Ａは、図示する実施例では、作業部
２が多連に並列するデイスクになつているデイス
クプラウであり、それのフレーム１の前端に設け
られているマスト１０の上端部を、前記リンク機
構Ｌのトツプリンクl₃の後端に連結し、マスト１
０の下端部を前記リンク機構Ｌの左右のロアーリ
ンクl₂の各後端に連結することで、トラクタＴの
機体の後部に、リフトアームl₁の作動により昇降
するよう連結装着してある。

しかして、前記フレーム１には、圃場の未耕地
の地表面との対地高さを検出するセンサ３を設け
る。該センサ３は、図例のものにおいては、フレ
ーム１の前端側に、回動支軸３０により上下に回
動するアーム３１を装設して、そのアーム３１の
回動端部にセンサホイル３２を軸支し、そのアー
ム３１とフレーム１との間には、センサホイル３
２を一定の接地圧で接地さすバランスバネ３３を
設け、前記回動支軸３０にはセンサホイル３２の
上下の移動量を該回動支軸３０の回動角度量とし
て検出するポテンシオメーター３４を設けて構成
し、このポテンシオメーター３４により検出され
る電圧値により対地高さを検出するようにしてい
るが、地表面の凹凸に応じて変動する対地高さを
検出し得るものであればよく、光電管、超音波、
などにより地表面との距離を検出するセンサな
ど、適宜のものを用いてよい。

また、フレーム１には、それの前端側に、未耕
地の地表面に接するゲージホイル４０を装架し、
後端側には既耕地の耕盤あるいはすき溝底に接す
るフアローホイル５０に装架して、この二者を、
フレーム１を支承せしめる接地部ａとする。そし
て、このフレーム１前端側のゲージホイル４０と
フレーム１後端側のフアローホイル５０との二者
よりなる接地部ａは、それぞれアクチエーター６
によりフレーム１に対し昇降自在に装架する。ア
クチエーター６は、図例においては、ゲージホイ
ル４０を回動端部に軸支する回動アーム４１とフ
レーム１との間に渡架した油圧シリンダよりなる
アクチエーター６０及びフアローホイル５０を回
動端部に軸支する回動アーム５１とフレーム１と
の間に渡架した油圧シリンダよりなるアクチエー
ター６１の油圧系であるが、エアーシリンダなど
の空気圧系、または電気系等を適宜用いてよい。

ｃは前記アクチエーター６の作動を制御する制
御装置で、図例においては、前記油圧シリンダよ
りなるアクチエーター６０，６１と油圧ポンプＰ
とを接続する油圧回路に設けられる弁機構Ｖと、
その弁機構Ｖの作動を制御する制御部７とよりな
り、その制御部７は、作業部の作用深さの基準と
して予め所望に定める基準設定値を設定するため
の基準値設定部７ａと、それに設定した基準設定
値と前述のセンサ３により検出された対地高さの
検出値とを比較する比較部７ｂとよりなる。そし
て、図例では、センサ３がポテンシオメーター３
４を用いていることから、基準値設定部７ａは、
第２図に示している如く規準電圧設定用の可変抵
抗器が用いられ、また、比較部７ｂは、ポテンシ
オメーター３４から対地高さの検出値として送り
出されてくる出力電圧と基準設定値として可変抵
抗器により設定された基準電圧とを比較しその差
を検出して結果を出力する電圧比較回路７０と、
その電圧比較回路７０から出力される電圧差の信
号からアクチエーター６の作動方向を判別するロ
ジツク回路７１と、そのロジツク回路７１から出
力される信号によつて、前述した弁機構Ｖ（電磁
弁）の回路に設けられるリレー７３を作動させる
出力回路７２とよりなる。

そして、この制御装置ｃは、フレーム１が地表
面に近づいて、センサ３により検出する検出値が
基準設定値に対し、接地部ａを下げとする側（フ
レーム１を上げとする側）に動くと、それにより
生ずるセンサ３の検出値と基準設定値との差によ
り、アクチエーター６が接地部ａを押下げる側に
作動してフレーム１を押上げ、対地高さを所定の
高さ位置に復元さすようになるが、この接地部ａ
を下方に動かすアクチエーター６の作動は、接地
部ａの下降によりフレーム１が押上げられること
で、対地高さが旧に戻りセンサ３の検出値と基準
設定値との間に差がなくなるまで行なわれるよう
にしてある。

このように構成せる実施例装置は次のように作
用する。

機体の後部に、農用作業機であるデイスクプラ
ウＡを、リンク機構Ｌを介して連結装着したトラ
クタＴを運転して、耕起作業を行なおうとする圃
場に入れ、制御装置ｃの制御部７に設定する基準
設定値を、所望の作用深さとするように設定して
おいて、トラクタＴのリフトアームl₁の作動によ
りリンク機構Ｌを昇降作動させて、デイスクプラ
ウＡを所定の姿勢にセツトし、この状態において
トラクタＴを走行させれば、作業部２たる多連に
並列するデイスクは、設定された作用深さで耕起
作業を行なつていくようになる。

このとき、作業部２の土中への切込みが深くな
つて、作用深さが深くなれば、それにより、フレ
ーム１が地表面に近づいて、センサ３により検出
するフレーム１の対地高さの検出値が動くこと
で、設定した基準設定値との間に差が生じ、これ
により、アクチエーター６が接地部ａをフレーム
１に対し押し上げる側に作動してフレーム１を押
し上げ、対地高さを所定の高さ位置に復元させる
ようになる。

そして、このアクチエーター６により作動する
接地部ａが、フレーム１の前端側に設けた未耕地
の地表面に接するゲージホイル４０と、フレーム
１の後端側に設けた既耕地の耕盤あるいはすき溝
底に接するフアローホイル５０との二者で、ま
た、アクチエーター６が、ゲージホイル４０を軸
支する回動アーム４１を動かす油圧シリンダより
なるアクチエーター６０と、フアローホイル５０
を軸支する回動アーム５１を動かす油圧シリンダ
よりなるアクチエーター６１との二者になつてい
ることから、フレーム１は前端側と後端側とが同
調して下降作動するゲージホイル４０とフアロー
ホイル５０とによつて押し上げられていくように
なる。そして、これにより、作業部２は、農用作
業機たるデイスクハローＡの機体の全体ととも
に、そのまま上昇するようになる。

また、作用深さが浅くなつて、フレーム１が地
表面から離れ、センサ３が検出する対地高さの検
出値が、前述と逆の関係になれば、アクチエータ
ー６たる油圧シリンダよりなるアクチエーター６
０と油圧シリンダよりなるアクチエーター６１が
逆に作動して、ゲージホイル４０とフアローホイ
ル５０とをフレーム１に対して上昇させ、フレー
ム１の対地高さを所定の高さ位置に復元させるよ
うになつて、この場合も、作業部２が、農用作業
機たるデイスクハローＡの全体が下降するように
なる。

このため、作業部２を支架せるフレーム１に設
けた接地部ａが、センサ３により制御されたアク
チエーター６により、フレーム１に対し昇降作動
して、作業部２の作用深さの制御を行なうとき
に、フレーム１の後端側の一側に設けたフアロー
ホイル５０の昇降作動によりフレーム１が対地高
さを変更していくときのフレーム１およびそれに
支架せる作業部２の姿勢の傾きを、フレーム１の
前端側に設けたゲージホイル４０が修正するよう
になつて、作業部２の作用の深さの制御に併せて
作業部２の姿勢の制御を行なうようになる。

以上説明したように、本発明による農用作業機
における作業部の作用深さ制御装置は、作業部２
を支架せるフレーム１に、地表面との対地高さを
検出するセンサ３を設けるとともに、フレーム１
の前端側には圃場の未耕地の地表面に接するゲー
ジホイル４０を支架し、フレーム１の後端側には
既耕地の耕盤またはすき溝底に接するフアローホ
イル５０を支架して、フレーム１を、それの前端
側を支承するゲージホイル４０と後端側を支承す
るフアローホイル５０との二者よりなる接地部ａ
により支承せしめ、その接地部ａを、ゲージホイ
ル４０に連繋するアクチエーター６０とフアロー
ホイル５０に連繋するアクチエーター６１とから
なるアクチエーター６により、フレーム１に対し
自在に昇降作動するようフレーム１に装架し、そ
のアクチエーター６を、所望に設定しておく基準
設定値と前記センサ３により検出される対地高さ
の検出値との差を比較する比較部７ｂを具備せし
めた制御装置ｃにより、前記基準設定値と前記セ
ンサ３の検出値との差がなくなるまで接地部ａを
動かすよう制御せしめて構成してあるのだから、
作業部の作用深さを、作業部を支架せるフレーム
に設けた対地高さを検出するセンサにより、フレ
ームに設けた接地部を昇降させるアクチエーター
を制御せしめて、所定の深さに制御せしめる作動
が、作業部を一定の姿勢に保持せしめる姿勢制御
を伴なつて行なわれるようになつて、安定した耕
起作業や行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の側面図、第２図
は同上の制御装置、第３図は本発明の作用の説明
図である。 図面符号の説明、Ａ…農用作業機（デイスクハ
ロー）、Ｔ…トラクタ、Ｌ…リンク機構、Ｖ…弁
機構（電磁弁）、ａ…接地部、ｃ…制御装置、１
…フレーム、１０…マスト、２…作業部、３…セ
ンサ、３０…回動支軸、３１…アーム、３２…セ
ンサホイル、３３…バランスバネ、３４…ポテン
シオメーター、４０…ゲージホイル、４１…回動
アーム、５０…フアローホイル、５１…回動アー
ム、６，６０，６１…アクチエーター、Ｐ…油圧
ポンプ、７…制御部、７ａ…基準値設定部、７ｂ
…比較部、７０…電圧比較回路、７１…ロジツク
回路、７２…出力回路、７３…リレー、l₁…リフ
トアーム、l₂…ロアーリンク、l₃…トツプリンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 作業部２を支架せるフレーム１に、地表面と
   の対地高さを検出するセンサ３を設けるととも
   に、フレーム１の前端側には圃場の未耕地の地表
   面に接するゲージホイル４０を支架し、フレーム
   １の後端側には既耕地の耕盤またはすき溝底に接
   するフアローホイル５０を支架して、フレーム１
   を、それの前端側を支承するゲージホイル４０と
   後端側を支承するフアローホイル５０との二者よ
   りなる接地部ａにより支承せしめ、その接地部ａ
   を、ゲージホイル４０に連繋するアクチエーター
   ６０とフアローホイル５０に連繋するアクチエー
   ター６１とからなるアクチエーター６により、フ
   レーム１に対し自在に昇降作動するようフレーム
   １に装架し、そのアクチエーター６を、所望に設
   定しておく基準設定値と前記センサ３により検出
   される対地高さの検出値との差を比較する比較部
   ７ｂを具備せしめた制御装置ｃにより、前記基準
   設定値と前記センサ３の検出値との差がなくなる
   まで接地部ａを動かすよう制御せしめたことを特
   徴とする農用作業機における作業部の作用深さ制
   御装置。