JPH0627045Y2 - 移動農機の対地高さ検出センサー構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この考案は、移動農機の対地高さ検出センサー構造に関
する。

（ロ）従来の技術 従来、移動農機作業機に一定耕深を保持させるために、
同農機に超音波距離センサーなどの非接触型センサーを
配設して、同センサーによって同農機が通過すべき圃場
面の高低を前以って検出し、同検出値にもとずいて作業
機を昇降作動させることにより、一定耕深を保持する制
御が行われていた。

（ハ）考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上記センサーの取付位置及び検出方向が
固定されているため、同センサーが高低を検出した地点
の通過時刻が、移動農機の走行速度によって異なるた
め、作業機の昇降作動の応答性とのマッチングが悪く、
走行速度が遅い場合は作業機の昇降作動が早期に行わ
れ、逆に走行速度が速い場合には昇降作動に遅れが生じ
て正確な耕深制御が行われないという欠点があった。

（ニ）問題点を解決するための手段 この考案では、非接触型の距離センサーで対地高さを検
出して、作業機を所定の高さに維持すべく構成した移動
農機において、上記センサーの検出方向の垂直線からの
編角を、同移動農機の走行速度と関連して変更可能に構
成してなる移動農機の対地高さ検出センサー構造を提供
せんとするものである。

（ホ）作用・効果 この考案によれば、非接触型の距離センサーの検出方向
の垂直線からの編角を、移動農機の走行速度と関連して
変更可能にしたことで、圃場面の高低を検出する地点を
走行速度に応じて前後に移動させることができ、従っ
て、作業機の昇降作動の応答性にマッチした地点の高低
を検出することが可能となり、適時に作業機の昇降作動
が行われて正確な耕深制御を行うことができる。

（ヘ）実施例 この発明の実施例を図面にもとづき詳説すれば、(A)は
農業用のトラクターを示し、フレーム(1)の上面にエン
ジン(2)及びエンジン(2)と直結した油圧ポンプ(3)を内
蔵した原動機部(4)を搭載し、原動機部(4)の後方に連設
したクラッチハウジング(5)の後部にミッションケース
(6)を連設して、同ケース(6)の左右側に配設した左右後
車輪(7)を駆動すると共に、フレーム(1)の下方左右側に
配設した左右前車輪(8)を運転部(9)に立設したハンドル
(10)で操向してトラクター(A)を走行させるように構成
している。

また、ミッションケース(6)の後面には、左右傾動自在
としたヒッチ(11)を連設して、同ヒッチ(11)を介して作
業機(B)を連結しており、同作業機(B)は、機枠(12)の下
方に軸架した耕耘軸(13)を連動機構(14)を介して回動せ
しめ、同軸(13)に多数植設した耕耘爪(15)にて圃場面を
耕起するように構成している。

なお、耕耘爪(15)の後方には、上カバー(26)の後端に連
設された上端を中心として回動自在のリヤカバー(16)が
連設されており、更に機枠(12)の後方にはデプスアジャ
ストフレーム(17)を介して尾輪(18)が垂設されている。

また、ミッションケース(6)の上面には、油圧作動の昇
降機構(19)が配設されており、同機構(19)から後方向に
延出した左右リフトアーム(20)(21)を、同機構(19)を中
心として上下回動せしめ、同アーム(20)(21)の先端を、
それぞれリフトロッド(22)を介して作業機(B)の機枠(1
2)と連結して、同機構(19)の作動により同作業機(B)を
昇降作動させるものである。なお、同作業機(B)の上昇
作動は、油圧ポンプ(3)からの油圧により行われるもの
であるが、降下作動は同作業機(B)の自重によって行わ
れるものである。

また、右側リフトロッドの中途には、ロータリ作業機
(B)を、トラクター(A)に対しローリングさせるための油
圧シリンダー(23)が介設されている。

そして、これらの油圧アクチュエータの作動は、下記の
ように構成した制御装置(C)によって制御されている。

すなわち、同トラクター(A)には、トラクター(A)の水平
からの前後傾斜を検出するためのピッチングセンサー(2
4)を運転部(9)の左側に配設し、ミッションケース(6)の
後面と、同後面に左右傾動自在に連設したヒッチ(11)と
の間に、トラクター(A)と作業機(B)との相対傾斜を検出
するためのローリングセンサー(25)を配設し、前車軸(2
8)にパルスカウンター型の車速センサー(27)を配設して
いる。

また、昇降機構(19)の左リフトアーム(20)の基端には、
同アーム(20)の昇降回動角度を検出して、作業機(B)の
上下位置を検知するための昇降センサー(23)が配設され
ており、更に、運転部(9)左側の変速レバー(30)の基端
には、同レバー(30)を後退位置に入れたときに出力する
後退検出センサー(31)を配設している。

また、第１図で示すように、トラクター(A)の左右前車
輪(8)と左右後車輪(7)間のクラッチハウジング(5)下面
には、ステッピングモーター(50)を介して超音波型の距
離センサー(51)を垂設しており、同モーター(50)の回動
角度を制御装置(C)のマイクロコンピューター(33)で制
御することにより、同センサー(51)を前後方向、すなわ
ちトラクター(A)の深耕方向にそって前後傾動させて、
同検出方向(52)の垂直からの編角（θ）を、トラクター
(A)の走行速度に関連して変更しうるようにしている。

そして、昇降機構(19)及びローリング用の油圧シリンダ
ー(23)の作動は、上記の各センサー(24)(25)(27)(29)(3
1)(51)の検出結果により制御されており、この制御の初
期設定、及び制御モード切換のためのコントロールボッ
クス(32)を運転部(9)の右側フェンダー上面に配設して
いる。

コントロールボックス(32)は、内部にマイクロコンピュ
ーター(33)及び入出力インターフェース(33-1)(33-2)等
の周辺機器を内蔵しており、同ボックス(32)の表面に
は、モード切換ダイアル(34)、作業機上下位置設定ダイ
アル(35)、耕深設定ダイアル(36)、耕深制御の感度設定
スイッチ(37)、作業機(B)を手動で昇降させるための昇
降スイッチ(38)、トラクター(A)と作業機(B)との間の左
右傾斜角度設定ダイアル(39)、左右傾斜の作動速度設定
スイッチ(40)、左右傾斜反転スイッチ(41)が配設されて
いる。

そして、マイクロコンピューター(33)にて各センサー(2
4)(25)(27)(29)(31)(51)からの出力を、各ダイアル及び
スイッチ(34)(35)(36)(37)(38)(39)(40)(41)の設定位置
を参照して処理し、昇降機構(19)及びローリング用の油
圧シリンダー(23)の作動を制御するための電磁油圧制御
弁(42)(43)のソレノイド(44)(45)(46)(47)へ制御出力す
るように構成している。

本考案の実施例は上記のように構成されており、昇降機
構(19)に制御出力がなされてから、作業機(B)が設定値
に達するまでの時間、いわゆるタイムラグ期間中の移動
農機走行距離に相当する分だけ距離センサー(51)の検出
方向を前方の圃場面に向けて、その地点の高低を検出す
ることができて作業機(B)の昇降作動とのマッチングが
良好になり作動時期に遅速のない適時作動の正確な耕深
制御を行うことが可能になる。

なお、上記検出方向(52)の編角（θ）は、同センサー(5
1)の取付位置から左右後車輪(7)の中心までの側面図に
おける水平距離をｌとし、トラクター(A)を平坦な水平
路面上に位置させたときの同センサー(51)の地上高をｈ
とし、走行速度をｖ，タイムラグをｔとすれば対地角度
(53)は次式で求められる。

θ＝tan^-1{(V×t-l)/h} 従って、制御装置(C)のマイクロコンピューター(33)か
ら、ステッピングモーター(50)に上記編角（θ）に相当
する分だけパルスを出力して同センサー(51)を回動させ
ればよいことになる。

また、同センサー(51)で検出される値は、検出方向(52)
に沿った値であることから、実地上高を求めるには、同
センサー(51)の検出値にcosθを乗ずればよい。

また、上記センサーを、トラクター(A)の機体下面に前
後摺動自在に吊下して、走行速度に相当する分だけ前方
の地点の高低を検出するように構成することもでき、同
センサーを支持するにはトラクター(A)下面にレールを
配設し、前後摺動させるにはラックとピニオン等を用い
ればよい。

また、第６図、第７図で示すものは、機体の下面に非接
触型の距離センサー(53)をステッピングモーター(54)を
介して、左右後車輪(7)(7)のトレッドに相当する角度の
振幅で短い周期で往復動させるように垂設して、左右後
車輪(7)(7)の接地点前方の高低を交互に検出するように
した他実施例であり、二箇所の圃場面の高低を一個の非
接触型の距離センサー(53)で検出することができ、左右
後車輪(7)(7)が通過すべき圃場面の高低を前もって検出
することにより、トラクター(A)の左右傾斜を予知して
一方のリフトロッド(22)に設けた油圧シリンダー(23)を
制御することにより、トラクター(A)が左右傾斜しても
作業機(B)の水平を確実に保持することができる。

また、同センサー(53)の左右後車輪(7)(7)前方地点での
検出値の平均、又は同センサー(53)が垂直下方を向いた
ときの検出値を用いて耕深制御を行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による対地高さ検出センサー構造を有
する移動農機の全体側面図。 第２図は、同平面図。 第３図は、コントロールボックスの平面図。 第４図は、油圧回路図。 第５図は、制御装置のブロック図。 第６図、第７図は、他実施例 (B)：作業機 （θ）：編角 (51)：非接触型の距離センサー (52)：検出方向

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】非接触型の距離センサー(51)で対地高さを
   検出して、作業機(B)を所定の高さに維持すべく構成し
   た移動農機において、上記センサー(51)の検出方向(52)
   の垂直線からの偏角（θ）を、同移動農機の走行速度と
   関連して変更可能に構成してなる移動農機の対地高さ検
   出センサー構造。