JPH06890Y2 - トラクタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はトラクタに関し、更に詳述すれば、その後部に
装着されるロータリ、プラウ等の作業機の上昇制御に関
する。

作業機を圃面に対して所定の高さ位置とする自動昇降制
御が可能となったトラクタにおいては、応答性の向上、
ハンチングの防止等のために作業機を適正速度にて昇降
するようになっている。

しかしながら、その制御応答速度については従来考慮が
払われて折らず、例えば高速運転する場合には圃場の状
況変化に十分対応できず作業機に無用の衝撃が加わり、
これらを破損する等の不都合があった。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、昇降
可能に構成した作業機を、圃面に対して所定の高さ位置
とすべく自動昇降制御するトラクタにおいて、車速を検
出する車速センサと、該車速センサが検出した速度の高
低に従って作業機の上昇速度を高低に変化させる手段と
を備え、作業機の下降速度は検出した前記速度の高低に
拘らず所定の下降速度としてあることにより、作業機の
保護と安定性の確保を図ったトラクタの提供を目的とす
る。

以下本考案をその実施例を示す図面に基ずいて詳述す
る。

第１図は後部に作業機としてロータリ２を装着した本考
案に係るトラクタ（以下本案機という）の一部破断左側
図面、第２図はその要部平面図である。図において１は
トラクタ本体であり、左，右一対のロワリンク12,12及
び複動型の油圧シリンダ11にて構成したトップリンクか
らなる３点リンク機構を介してロータリ２が昇降自在に
取付けられている。

油圧シリンダ11で構成されたトップリンクは、シリンダ
チューブ11aをロータリ２のトップアーム23にトラニオ
ン支持し、そのピストンロッド11b先端をトラクタ本体
１の後部トップリンクヒンジ17に枢支している。そして
左右のロワリンク12,12はその前端をミッションケース
３両側の下部隅部にロワリンクピン16,16を介して連結
支持し、各ロワリンク12,12はターンバックルにて伸縮
可能となったリフトリンク13,13夫々を介して左右一対
のリフトアーム14,14に連結されており、各リフトアー
ム14,14前端をミッションケース３上側に設けられた油
圧リフト15に連動連結していて、その上側に設けられて
いる昇降レバ19の操作により油圧リフト15を駆動してリ
フトアーム14,14を共動させてロータリ２全体を昇降さ
せるようになっている。18は油圧シリンダ11への圧油供
給のためのフレキシブルバルブである。

ロータリ２の他ロータリカバ22の上面中央にはロータリ
２の前後方向の傾斜角度を検出する円筒状をした傾倒角
センサ40が設けられている。またロータリカバ22の上面
には、ロータリカバ22の後側に回動自在に支持されたリ
ヤカバ21の傾倒角度を検出し、これによりロータリ２の
耕深を得る耕深センサ50が、傾斜角センサ40の後側に取
付けられている。

第３図は傾倒角センサ40のハウジング内部の構造を示す
模式的斜視図であり、図中44,44…はフォトトランジス
タよりなる受光素子、45,45…はLDEよりなる発光素子で
あって、各５個が等ピッチで上下に配列され、機体の左
右方向に対向するように円筒型ケースの内面に固定され
ている。これらの発，受光素子対向間隙間には遮光板42
が前後方向への揺動自在にその上端にて枢支されてい
る。遮光板42の枢支軸41にはオイルダンパ43が装着され
ており、傾倒角センサ40、又はロータリ２の前後方向傾
倒角度が変化した場合に遮光板42が鉛直になって直ちに
停止するように遮光板42の揺動を抑制している。遮光板
42は受光素子44,44…、発光素子45,45…の対向する高さ
位置に５ビット分の遮光板42a,42b,42c,42d,42eが開設
されており、受光素子44,44…の受光、遮光状態がグレ
イコードとなるように各遮光窓の周長及び位相を定めて
ある。これにより受光素子44,44…の５ビットの出力は
傾斜角センサ40の傾斜角度を表すグレイコード信号を出
力することになる。

第４図は本案機の制御系を、トラクタ本体１とロータリ
２との連結部分と共に模式的に示したものである。傾斜
角センサ40の後方に設けられた耕深センサ50は、ロータ
リカバ22の上面に取付けられており、上下回動する作動
杆51を後方に延設して下方に屈曲し、その先端をリヤカ
バ21上面に取付け、リヤカバ21の上下動に追従して作動
杆51は上下に回動し、作動杆51の基端の回動角を、例え
ばポテンションメータを用いて電気信号として捉えるこ
とにより耕深を検知することになっている。この耕深セ
ンサ50の出力信号及び傾斜角センサ40の出力信号は制御
部60に入力されている。

トップリンクをなす油圧シリンダ11にはピストンロッド
11aの進退量に対応した電圧を出力するシリンダセンサ6
1が設けられており、この出力は制御部60に入力されて
いる。また、ロータリ２の昇降を行わせる油圧リフト15
の上方には、油圧リフト15のロッドに進退に与る昇降レ
バ19が設けられており、昇降レバ19の基端には該レバ19
がロータリ２を上昇，下降させるべく操作された場合に
夫々オンするリミットスイッチ62,63が設けられてい
て、各リミットスイッチ62,63の出力は制御部60に与え
られている。また制御部60には、運転席４前方の操作パ
ネル５上に設けられ、耕深を設定指示する耕深指示スイ
ッチ64の出力が与えられている。

さらに、制御部60には操作パネル５に設けられ、トップ
リンクをなす油圧シリンダ11の駆動速度を変更指示する
トップリンク速度変更スイッチ65、油圧リフト15の昇降
駆動速度を変更指示するリフトアーム速度変更スイッチ
66の出力が与えられており、各変更スイッチ65,66にて
設定された駆動速度となるように制御部60は、後述する
電磁弁74,73の各ソレノイド84,85、82,83を夫々所定のデ
ィーティー比のパルス信号にて断続励磁する。従って油
圧シリンダ11、油圧リフト15の駆動速度は制御部60の発
するパルス信号のディーティー比の変化により変更さ
れ、また上昇用のリミットスイッチ62のオンにより制御
部60は電磁弁73のソレノイド83を連続励磁する。

変更スイッチ65,66は、夫々の独立操作により設定され
た値が制御部60に取込まれるが、また一方の変更スイッ
チ65の操作により設定された値を他方の変更スイッチ66
の設定値として制御部60に取込む連動操作も可能となっ
ており、両スイッチ65,66近傍には、独立，連動操作の
切換スイッチ67が設けられていて、該スイッチ67の出力
も制御部60に入力されている。なお、連動操作時におい
ては変更スイッチ66の設定値を優先させるようにしても
よい。

また制御部60にはトラクタ本体１の車速を検出する速度
センサ68の検出結果が入力されており、車速に対応させ
て油圧リフト15の上昇駆動速度を自動制御することも可
能となっている。そしてこの自動制御を行わせる自動ス
イッチ69も制御部60に入力されており、自動スイッチ69
が自動側に操作された場合には油圧リフト15の上昇駆動
速度は速度センサ68の検出結果に応じて変更される、下
降速度は変更スイッチ66にて設定された値とされる。制
御部60は変更スイッチ66にて設定された速度となるよう
に所定のパルス信号にてソレノイド83を断続的に励磁
し、ロータリ２を所定速度にて下降させる。自動スイッ
チ69が手動側に操作された場合には変更スイッチ66の設
定速度にて油圧リフト15は昇降制御される。

油圧リフト15、油圧シリンダ11の駆動制御は電磁弁73,7
4等にて行われる、即ち、エンジンにて駆動される油圧
ポンプ71の圧油は電磁弁74を介して油圧シリンダ11に与
えられると共に、シーケンス弁75及び電磁弁73を介して
油圧リフト15に与えられている。油圧シリンダ11に連な
る電磁弁74は４ポート３位置切換型の方向制御弁であっ
て、一方のソレノイド84が励磁されると圧油が油圧シリ
ンダ11のロッド退入側油室に供給され、またロッド進出
側油室の圧油はタンクに還流されてピストンロッド11b
が退入し、ロータリ２は前傾する。反対に他方のソレノ
イド85が励磁されると圧油が油圧シリンダ11のロッド進
出側油室に供給され、またロッド退入側油室の圧油はタ
ンクに還流してピストンロッド11bは進出し、ロータリ
２は後傾する。両ソレノイド84,85が消磁された中立位
置においては電磁弁74の全ポートは封じられ、油圧シリ
ンダ11のピストンロッド11bはその進出位置を保持し、
ロータリ２の前後方向傾倒姿勢が保持される。

一方、油圧リフト15を制御する電磁弁73と、油圧ポンプ
71との間には、シーケンス弁75が介装されており、シー
ケンス弁75のリリーフ圧を電磁弁74と油圧ポンプ71間の
油路より得るようになっていて、電磁弁74に連なる油路
内の圧力が上昇すると、シーケンス弁75が作動して電磁
弁73側に圧油を送給する。

油圧リフト15に連なる電磁弁73は３ポート３位置切換型
の方向制御弁であり、一方のソレノイド82が励磁される
と圧油は油圧リフト15に送給されてそのピストンロッド
が進出し、ロータリ２は上昇する。また他方のソレノイ
ド83が励磁されると油圧リフト15の圧油はタンクに還流
され、油圧リフト15のピストンロッドは、ロータリ２等
の自重により退入して下降する。さらに両ソレノイド8
2,83が消磁された場合には油圧リフト15に連なるポート
は封じられ、油圧リフト15のピストンロッドはその進出
位置を保持し、ロータリ２の高さ位置を保持する。

各電磁弁73,74のソレノイド82,83,84,85は制御部60のの
出力信号にて制御される。

叙上の如く構成された本案機において、耕深が一定とな
るようにロータリ耕耘作業を行う場合には、まず耕深指
示スイッチ64により耕深を設定し、変更スイッチ65,66
を操作して油圧シリンダ11、油圧リフト15の駆動速度を
圃場条件等に対応させて設定する。この場合両変更スイ
ッチ65,66は、各スイッチの独立操作と、一方のスイッ
チの操作に他方のスイッチが連動する連動操作との切換
が切換スイッチ67により可能となっており、切換スイッ
チ67を連動側に操作した場合には、一方の変更スイッチ
65を操作すると、そのスイッチ65の設定値が他方の変更
スイッチ66の設定値となり、独立側に操作した場合には
各スイッチ65,66を独立操作して得られる夫々の設定値
にて制御される。従って本実施例のように作業機として
ロータリを装着した場合には、トップリンクをなす油圧
シリンダ11と油圧リフト15とを同時制御することが作業
性の向上を図れるので、両変更スイッチ65,66を連動操
作可能にすることにより、操作性は著しく向上し、また
トップリンクをなす油圧シリンダ11のみの制御を必要と
するプラウ等の作業機、或いは油圧リフト15のみの制御
を必要とする堀取機等の作業機を装着した場合には各変
更スイッチ65,66を独立的に操作すればよい。

さて、油圧リフト15の上昇駆動速度を車速に対応させて
自動変更させるべく自動スイッチ69を自動側に操作し、
次いで昇降レバ19をロータリ下降側に操作するとリミッ
トスイッチ63がオンし、制御部60は電磁弁73のソレノイ
ド83を連続励磁し、油圧リフト15とタンクを連通してロ
ータリ２を下降させ、ロータリ２をトラクタ本体１に対
して所定の高さ位置とする。斯かる状態にて、耕深が一
定となるようにロータリ耕耘作業を行うと、傾倒角セン
サ40はロータリ２の前後方向傾倒角度を検出してその検
出結果を制御部60に入力し、制御部60はロータリ２の前
後方向傾倒角度が、常に水平となるように制御する。即
ち圃面の凹凸等によりトラクタ本体１が傾倒してロータ
リ２が前傾（又は後傾）すると、傾倒角センサ40はこの
状態を検出して、制御部60は電磁弁74のソレノイド85
（又は84）を変更スイッチ65にて設定された所定のパル
ス信号にて断続的に励磁し、油圧シリンダ11のピストン
ロッド11bを進出（又は退入）させ、ロータリ２の前後
いずれの方向にも傾倒していない水平状態となる。

一方、耕深センサ50は、ロータリ２により耕耘された圃
面を摺接するリヤカバ21と、ロータリカバ22との角度に
より耕深を検出しており、制御部60は耕深指示スイッチ
64にて設定された耕深と、耕深センサ50の検出信号によ
る実際の耕深とを比較し、両者に差がある場合には、耕
深が設定された値となるように油圧リフト15を制御して
ロータリ２の高さ位置を変更する。即ち、耕深が設定位
置よりも大（又は小）の場合には電磁弁73のソレノイド
82（又は83）を断続励磁して油圧シリンダ15に圧油を送
給し（又は油圧シリンダ15の圧油をタンクに還流し）、
ロータリ２を上昇（又は下降）させて所定の耕深となる
ようにする。

この場合、自動スイッチ69は自動側に操作されているの
でロータリ２の上昇速度は、速度センサ68の検出結果に
基づいて制御される。即ち、トラクタ本体１の走行速度
が遅い場合には、ロータリ２の上昇速度が遅くなるよう
にソレノイド82をデューティー比の小さいパルス信号に
て断続励磁し、反対にトラクタ本体１の走行速度が速い
場合にはロータリ２の上昇速度が速くなるようにデュー
ティー比の大きいパルス信号にてソレノイド82を断続励
磁する。従って圃面の耕耘状態は車速に拘わらず一定と
なる。

なお、自動スイッチ69を手動側に操作した場合には、ロ
ータリ２の昇降は変更スイッチ66にて設定された速度に
て行われる。

さらに、ロータリ２が前後方向に傾倒した状態となり、
かつ所定の耕深となっていないような場合には、シーケ
ンス弁75により、まず油圧シリンダ11が制御されてロー
タリ２を水平状態とし、油圧シリンダ11の制御回路内の
圧力が上昇すると、油圧リフト15が制御されて所定の耕
深とされるので、耕深制御は、ロータリ２が前後いずれ
の方向にも傾倒しない水平状態にて耕深センサ50が検出
した耕深に基づいてなされ、誤制御の虞れがなく確実に
所定の耕深が得られることになる。

さて、一行程の耕耘作業を終了した場合のようにロータ
リ２を上昇させるべく昇降レバ19を操作すると、リミッ
トスイッチ62がオンし、制御部60はトップリンクをなす
油圧シリンダ11に設けられたシリンダセンサ61に基づい
てロータリ２の前後方向正当角度を制御すると共に、ロ
ータリ２を上昇させる。即ち、制御部60は、ピストンロ
ッド11bの進出量がその全長の略1/2となるように電磁弁
74のソレノイド84又は85を連動励磁し、また電磁弁73の
ソレノイド82を連続励磁する。これによりピストンロッ
ド11bは制御されたピストンロッド11bの進出量が全長の
略1/2となったことをシリンダセンサ61が捉えると、制
御部60はソレノイド84又は85の励磁を終了し、ロータリ
２は前後いずれの方向にも傾倒しないように水平状態と
なる。

そしてロータリ２が水平状態になると油圧ポンプ71と電
磁弁74間の油路内の圧力は上昇し、シーケンス弁75が動
作して油圧ポンプ71の圧油は電磁弁73側に送給され、そ
のソレノイド82が連続励磁されているために油圧リフト
15は速やかに駆動されてロータリ２は上昇する。従って
ロータリ２を上昇させるべく昇降レバ19を操作するとリ
ミットスイッチ62がオンし、ロータリ２は前後いずれの
方向にも傾倒していない水平状態とした後にロータリ２
を上昇させるが、ロータリ２の上昇はリフトアーム速度
変更スイッチ66の設定速度に優先して最も速い速度とな
るように連続的に行われるので、ロータリ２は早急に上
方の退避位置とされる。

以上詳述したように本考案のトラクタは、昇降可能に構
成した作業機を、圃面に対して所定の高さ位置とすべく
自動昇降制御するトラクタにおいて、車速を検出する車
速センサと、該連速センサが検出した速度の高低に従っ
て作業機の上昇速度を高低に変化させる手段とを備え、
作業機の下降速度は検出した前記速度の高低に拘らず所
定の下降速度としたものであるので、 車速を検出するセンサが検出した速度の高低に従って作
業機の上昇速度を高低に変化させることにより、圃場に
凹凸が多いような場合において、高速走行している際に
は、本機が作業機に対して相対的に低くなる状況が頻発
しても、作業機はすみやかに上昇するから、作業機に上
向きの無用の衝撃が加わらず、その保護が図れることに
なるとともに低速走行時には、作業機は低速で上昇する
から、無用の上下を繰り返して制御の安定を損なうこと
がない。

また、作業機の下降速度は検出した速度の高低に拘らず
所定の下降速度としたことにより、低速走行時に適した
値に設定しておくことができるから、凹凸圃場を高速走
行する場合においても作業機が急降下してこれを損傷す
ることがないという優れた特徴を有する。

以上ようするに本考案では、車速の高低に応じて作業機
の上昇速度を定め、また、下降時は車速に拘らず所定の
下降速度とするので、作業機の保護ならびに作業機の高
さ制御の安定性確保の双方に利点があるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであり、第１図は本案
機の一部破断左側面図、第２図はその要部平面図、第３
図は傾倒角センサの内部模式図、第４図は本案機の制御
系の模式図である。 １…トラクタ本体 ２…ロータリ 11…油圧シリンダ 12…ロワリンク 15…油圧リフト 19…昇降レバ 21…リヤカバ 22…ロータリカバ 40…傾倒角センサ 50…耕深センサ 60…制御部 61…シリンダセンサ 62,63…リミットスイッチ 64…耕深指示スイッチ 65…トップリンク速度変更スイッチ 66…リフトアーム速度変更スイッチ 67…切換スイッチ 68…速度センサ 73,74…電磁弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】昇降可能に構成した作業機を、圃面に対し
   て所定の高さ位置とすべく自動昇降制御するトラクタに
   おいて、車速を検出する速度センサと、該速度センサが
   検出した速度の高低に従って作業機の上昇速度を高低に
   変化させる手段とを備え、作業機の下降速度は検出した
   前記速度の高低に拘らず所定の下降速度となるよう構成
   したことを特徴とするトラクタ。