JPH06303805A - トラクタのドラフト制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業機からトラクタに作用する力を減少して
走行を安定すると共に、多連プラウ等の長い作業機にあ
っても、耕深変動を減少する。 【構成】 多連プラウ６の連結フレーム１９は、ロワー
リンク２にピン２ａにより上下方向に回転自在に支持さ
れると共に、トップリンク３の先端ピンを、フレーム１
９に回転自在に連結されたセンシングアーム２３に連結
して、移動自在に支持される。プラウ６には、ピン２ａ
を中心として、牽引抵抗に基づく時計方向のモーメント
と、自重による反時計方向のモーメントが作用し、両モ
ーメントの釣合いによりフレーム１９の上部が移動し、
該移動位置が、アーム２３及びワイヤ２５を介して耕深
センサ７により検知される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラウ又はサブソイラ
等の作業機を牽引して用いるトラクタに係り、詳しくは
トラクタにおけるドラフト制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トラクタにおけるドラフト制御
装置は、プラウ等の作業機からの牽引抵抗を、トップリ
ンクの押圧力又はロワーリンクの引張力により検知し、
リフトアームを昇降制御することにより牽引抵抗を一定
に保持する。例えば、牽引抵抗をトップリンクに作用す
る押圧力にて感知する方式は、トップリンクをトラクタ
機体に回動自在にかつ荷重ばねに抗して僅かに移動し得
るように支持して、プラウ等の作業機から作用するトッ
プリンクの押圧力が荷重ばねにてバランスすることによ
り、作業機の牽引抵抗を検知している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ドラフト制御装置
にあっては、プラウ等の作業機に作用する牽引抵抗は、
トップリンク及び荷重ばね等を介して直接機体に作用す
る。このため、トラクタの機体には、作業機から過大な
力が作用し、特に多連プラウ等の牽引抵抗の大きな作業
機の場合、トラクタ機体に過大な力が作用して、トラク
タの走行を不安定にしてしまう。

【０００４】また、トップリンクがトラクタ機体に連結
されているため、多連プラウ等の前後に長い作業機の場
合、特に耕深変動を生じやすい。

【０００５】そこで、本発明は、作業機を、ロワーリン
クに回動自在に支持すると共に、トップリンクに移動自
在に連結して、その移動位置により作業機に作用する牽
引抵抗を検知し、もって上述課題を解決したトラクタの
ドラフト制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたもので、リフトアーム（１）にて昇降操作
し得るロワーリンク（２）及びトップリンク（３）を有
するリンク装置（５）により作業機（６）を支持し、か
つ前記リフトアーム（１）を、走行機体（１２）に配設
した油圧制御バルブ（８）の作動に基づき制御し得るト
ラクタにおいて、前記作業機（６）を、前記ロワーリン
ク（２）に回転自在に支持すると共に、前記トップリン
ク（３）に対して移動自在に連結し、該トップリンクに
対する前記作業機の移動に基づき前記油圧制御バルブ
（８）を作動して、前記トップリンクに対する作業機の
位置が一定になるように前記リフトアームを昇降制御す
ることを特徴とする、トラクタのドラフト制御装置にあ
る。

【０００７】

【作用】以上構成に基づき、リンク装置（５）を所定作
業位置に下降した状態でトラクタ（９）を走行すると、
多連プラウ等の作業機（６）は、該作業機に作用する牽
引抵抗及び該作業機の自重等がバランスしてロワーリン
ク（２）先端の回動連結点（２ａ）を中心に回動する。
例えば、耕深が深すぎて牽引抵抗が大きい場合、反時計
方向に回動し（図４参照）、また反対に、耕深が浅すぎ
る場合、時計方向に回動する（図５参照）。

【０００８】そして、上記作業機（６）の回動はトップ
リンク（３）が移動自在に連結（フリー状態）されてい
る作業機上部において、トップリンクに対する作業機の
相対移動位置として表われ、該相対移動が耕深センサ
（７）等により油圧制御バルブ（８）を連動して操作す
る。すると、油圧制御バルブ（８）は、予め設定された
一定位置になるように、リフトアーム（１）を昇降制御
して作業機（６）を昇降する。

【０００９】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、本発明の構成を何等限定する
ものではない。

【００１０】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。

【００１１】トラクタ９は、図１に示すように、前輪１
０及び後輪１１にて支持されている走行機体１２を有し
ており、走行機体１２にはその前部にエンジン１３が搭
載されていると共にその後部が運転席１５になってい
る。更に、該走行機体１２の後端部には左右２本のロワ
ーリンク２及び１本のトップリンク３が上下方向に回動
自在に支持されており、また油圧シリンダに連結してい
る左右２本のリフトアーム１が設けられ、かつ該リフト
アーム１とロワーリンク２とがリフトロッド１６にて連
結して、３点リンク装置５を構成している。

【００１２】また、走行機体１２には耕深センサ７が配
設されており、該耕深センサ７は、通常は、例えばロー
タリのリヤカバーに連結して、該リヤカバーの回動位置
を検出し、該検出値が所定設定値になるように油圧制御
バルブ（８）を操作して、前記リフトアーム１を昇降制
御し得る。

【００１３】一方、前記３点リンク装置５には多連プラ
ウ６が装着されている。該多連プラウ６は、図２に詳示
するように、連結フレーム１９及びビーム２０を有して
おり、該ビーム２０には、軸方向にそれぞれ３連のスキ
体６ａ〜６ｃ，６ａ′〜６ｃ′を有する上下２段の互用
プラウが連結されていると共に、それぞれ上下に定規車
２１…及び補助プラウ２４…等が連結されている。ま
た、ビーム２０は連結フレーム１９に対してその軸線を
中心に約１８０度反転し得、左右いずれの方向にも土を
反転できるように上下２段の互用プラウを選択して使用
し得るようになっており、またビーム２０は長く、多連
のスキ体６ａ〜６ｃ，６ａ′〜６ｃ′等の自重及びサク
ションにより連結フレーム１９に大きなモーメントを作
用している。

【００１４】そして、前記連結フレーム１９は、その下
端部分においてロワーリンク２の先端部に設けられたピ
ン２ａに回動自在に支持されており、従って多連プラウ
６の自重はピン２ａを中心として図１において時計方向
のモーメントとして作用している。

【００１５】一方、該連結フレーム１９は、図３ないし
図５に詳示するように、板部材を断面コ字状に折曲して
なり、その上部分には回動軸２１が設けられていると共
に、長孔２２が形成されている。回動軸２１はその両端
がフレーム１９に突出して、該突出部にセンシングアー
ム２３が回動自在に支持されている。また、トップリン
ク３の先端部分にはピン３ａが設けられており、該先端
部は前記断面コ字状の連結フレーム１９の間に導かれる
と共に、そのピン３ａが前記長孔２２に摺動自在に案内
されている。更に、該ピン３ａの両端は長孔２２から突
出して前記センシングアーム２３に連結されている。従
って、連結フレーム１９の上部分は、センシングアーム
２３を介してトップリンク３に連結されており、トップ
リンク３に対してフリーになっていると共に、長孔２２
によりその自由移動量が規制されている。

【００１６】また、前記連結フレーム１９における長孔
２２の前方部分にはブラケット１９ａが固定されてお
り、該ブラケット１９ａにはボーデンワイヤからなるセ
ンシングワイヤ２５のアウタ２５ａが固定されている。
該センシングワイヤ２５のインナ２５ｂは、前記センシ
ングアーム２３に植設されたピン２３ａに連結されてお
り、かつ可撓性のゴムスリーブ２６により覆われてい
る。そして、該センシングワイヤ２５は、図１及び図２
に示すように、走行機体１２方向に延びており、その他
端インナは前記耕深センサ７のアーム７ａに連結され、
かつ他端アウタがその近傍の機体に固定されている。な
お、図中、２７は互用多連プラウ６を反転するための油
圧シリンダである。

【００１７】また、図示しないが、運転席１５には耕深
を設定するダイヤル及び作業機を昇降操作するポジショ
ンレバーが設置されており、またリフトアーム１の回動
位置を検出するリフトアームセンサが設けられている。
そして、図６に示すように、前記耕深ダイヤルにて操作
される耕深設定用ボリュム３０、ポジションレバーにて
操作されるポジションセンサ３１、前記耕深センサ７及
びリフトアームセンサ３２からの信号が、機体に設置さ
れたＩＣチップからなる制御部３３に入力されており、
該制御部３３から、出力用トランジスタ３５を介して油
圧制御バルブ８の上昇用ソレノイドＳｕ及び下降用ソレ
ノイドＳｄに出力している。

【００１８】そして、図７に示すように、油圧制御バル
ブ８は、上昇用ソレノイドＳｕにて操作される上昇用バ
ルブ８ａ及び下降用ソレノイドＳｄにて操作される下降
用バルブ８ｂを有しており、これらバルブの切換えによ
り、リフトアーム操作用の油圧シリンダ３６に油圧が供
給され、またドレーンされる。なお、図中、３７は、降
下速度調節バルブで、リフトアーム即ち作業機の降下速
度を調節するものであり、３９は、プライオリティバル
ブで、作業機水平制御用の油圧シリンダと作業機昇降用
の油圧シリンダ３６とへの油圧の優先供給を切換えるも
のであり、また４０は油圧ポンプであり、そして４１は
潤滑用油路である ついで、本実施例の作用について、図８に基づき説明す
る。ダイヤルにより耕深設定用ボリュム３０を所定値に
設定してセンサ値を読込み（Ｓ１）、この状態でポジシ
ョンレバーを略々一杯に下降方向に操作する。すると、
油圧制御バルブ８によりリフトアーム１が下降方向に回
動して、多連プラウ６を接地した作業位置となり、この
状態で、トラクタ９が走行すると、多連プラウ６は土壌
の耕起作業を行う。この際、多連プラウ６には、ロワー
リンク２の先端支点ピン２ａを中心に、プラウ自身の重
力に基づくプラウのサクション角による時計方向のモー
メントと、プラウに作用する牽引力に基づく反時計方向
のモーメントが作用し、これら相反するモーメントがバ
ランスして、ピン２ａを中心に回動する。

【００１９】そして、該プラウ６の回動は、連結フレー
ム１９の上部においてトップリンク３の先端ビン３ａに
対する相対移動として表われ、該相対移動がセンシング
アーム２３の回動となって、センシングワイヤ２５を介
して耕深センサ７に伝達される。即ち、プラウ６に作用
する牽引力にて定まる連結フレーム１９上部の移動位置
が耕深センサ７により検出され、該耕深センサ７の検出
値と前記耕深設定用ボリュム３０の設定値とが制御部３
３にて比較される（Ｓ２，Ｓ３）。例えば、耕深設定用
ボリュム３０の設定値より実際の耕深が深すぎ、牽引抵
抗によるモーメントが重力によるモーメントより大きい
場合、連結フレーム１９は反時計方向に回動して図４に
示すような位置となる。すると、センシングアーム２３
は回動軸２１を中心に反時計方向に回動してワイヤ２５
のインナ２５ｂを引張って耕深センサ７をより浅い位置
となるように変更する。これにより、制御部３３は、出
力用トランジスタ３５を介して上昇用ソレノイドＳｕを
励磁し、油圧制御バルブ８を制御してリフトアーム１を
上昇方向に操作し、多連プラウ６を上昇する（Ｓ４）。
そして、牽引抵抗に基づくモーメントと重力に基づくモ
ーメントが釣合った時点、即ち設定値と耕深センサ値と
が一致した時点（Ｓ２）で、リフトアーム１の上昇が停
止され、多連プラウ６は該設定値に保持される（Ｓ
５）。

【００２０】反対に、多連プラウ６の実際の耕深がボリ
ュム３０による設定値より浅い場合、牽引抵抗が小さい
ため、連結フレーム１９は時計方向に回動して図５に示
すような位置となる。すると、センシングアーム２３及
びワイヤ２５を介して耕深センサ７がより深い位置とな
るように調整され、これにより下降用ソレノイドＳｄを
励磁して、油圧制御バルブ８をリフトアーム１が下降す
るように制御する（Ｓ５）。そして、プラウ６が所定設
定値まで下降した時点で、前記牽引抵抗及び重力に基づ
く両モーメントが釣合って、プラウ６は設定位置に保持
される。

【００２１】この際、多連プラウ６は、該プラウ自身に
作用するモーメントの差により移動し、かつ該移動は、
連結フレーム１９の上部に増幅されて伝えられ、更に該
フレーム１９のトップリンク３に対する移動量が直接耕
深センサ７により検出されるので、極めて正確にプラウ
に作用する牽引抵抗を検出でき、高い精度にてドラフト
制御を行うことができる。特に、耕深の浅い場合、従
来、ドラフト制御による正確な耕起作業が困難であった
が、上述したように、高い精度にてドラフト制御が可能
であるため、浅い耕深においても、耕深を正確に保持し
た高い精度にて耕起作業を行うことができる。

【００２２】また、ポジションレバーを操作してリフト
アーム１を上昇方向に回動すると、リフトロッド１６を
介してロワーリンク２は回動され、連結ピン２ａを介し
てまず多連プラウ６の前部を上昇する。そして、連結フ
レーム１９が所定量時計方向に回動すると、長孔２２の
前端にトップリンク３のピン３ａが当接し、それ以上の
フレームの回動を阻止し、図２に示すように、プラウ６
はリンク装置５により上昇される。

【００２３】なお、上述実施例は、作業機として多連プ
ラウを用いたが、これに限らず、４〜８連プラウ、２連
プラウ、１連プラウ又は心土耕プラウ等の他のプラウ、
更にはサブソイラ等の他の作業機にも適用し得る。ま
た、ロータリ等の作業機を用いて自動耕深制御を行う場
合、プラウ６を取外してロータリを取付け、そのリヤカ
バー等を耕深センサ７に連結して行うことができる。

【００２４】また、上述実施例は、トップリンク３の先
端ピン３ａをセンシングアーム２３に連結すると共に長
孔２２に案内して、その移動量を規制したが、センシン
グアーム２３の揺動量を規制するストッパを設けて、移
動量を直接規制してもよく、またセンシングアームを排
して、ピン３ａを長孔２２に案内するのみで移動及び規
制を図ってもよい。

【００２５】更に、上述実施例は、耕深センサ７にトッ
プリンクに対する作業機の位置を検出したが、耕深セン
サを介さずに、作業機の移動を、ワイヤ又はリンクによ
り直接油圧制御バルブに連動して、直接バルブを操作す
るようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、作業機とトップリ
ンクとはフリー状態になって、作業機はロワーリンクの
みにより牽引されるので、作業機からのモーメントは走
行機体に作用することはなく、特に、大きな牽引抵抗が
作用する長い部材からなり、作業機に大きなモーメント
が作用する多連プラウにあっても、走行機体に与える力
は小さくなり、トラクタの走行を安定することができ
る。

【００２７】また、作業機に作用するモーメントの差に
基づき連結フレームをトップリンクに対して移動し、か
つ該移動により油圧制御バルブを作動するので、作業機
に作用する牽引抵抗を高い精度で検出して正確なドラフ
ト制御を行うことができ、特に耕深の浅い作業であって
も、耕深を正確に保持した高い精度にて作業を行うこと
ができ、また軸方向に長い多連プラウ等の作業機による
作業であっても、ドラフト制御に基づき作業機を昇降制
御するに際し、前方部と後方部で耕深差が大きくなるこ
とがなく、耕深を安定することができる。

【００２８】更に、作業機を上昇する際、まず作業機は
連結ピンにより前方部のみ上方に移動して、後部分は接
地した状態になり、その後後部分も上昇するので、耕深
が急激に変化することはなく、段差のない滑らかな耕起
跡を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例を示す全体側面図。

【図２】作業機を上昇した状態を示す側面図。

【図３】作業機の連結フレーム部分を示す斜視図。

【図４】耕深が深い状態における連結フレームの上部分
を示す斜視図。

【図５】耕深が浅い状態における図４と同様な図。

【図６】トラクタ制御装置に係る制御ブロック図。

【図７】本発明に係る油圧回路を示す図。

【図８】ドラフト制御を示すフロー図。

【符号の説明】

１ リフトアーム ２ ロワーリンク ２ａ 回動ピン（支点） ３ トップリンク ３ａ ピン ５ （３点）リンク装置 ６ 作業機（多連プラウ） ７ 耕深センサ ８ 油圧制御バルブ ９ トラクタ １２ 走行機体 １９ 連結フレーム ２３ センシングアーム ２５ センシングワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 重利 茨城県稲敷郡美浦村大字間野字天神台300 スガノ農機株式会社茨城工場内 (72)発明者 高橋 義徳 茨城県稲敷郡美浦村大字間野字天神台300 スガノ農機株式会社茨城工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リフトアームにて昇降操作し得るロワー
   リンク及びトップリンクを有するリンク装置により作業
   機を支持し、かつ前記リフトアームを、走行機体に配設
   した油圧制御バルブの作動に基づき制御し得るトラクタ
   において、 前記作業機を、前記ロワーリンクに回転自在に支持する
   と共に、前記トップリンクに対して移動自在に連結し、 該トップリンクに対する前記作業機の移動に基づき前記
   油圧制御バルブを作動して、前記トップリンクに対する
   作業機の位置が一定になるように前記リフトアームを昇
   降制御することを特徴とする、トラクタのドラフト制御
   装置。