JPH0739204A - トラクタによる農作業方式及びこの方式を実行するトラクタ、または作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トラクタの牽引力を増加すると共に、作業機
による耕深を表面の凹凸にかかわりなく一定に保ちなが
ら作業をすることができるようにすることにある。 【構成】 トラクタ、または、３点リンクのアッパリン
ク、または、作業機において、互いの取り付け位置を所
定範囲内で作業進行方向に沿った平面内で移動できるよ
うにしたフリ−ゾ−ンを形成して、そのフリ−ゾ−ン内
における移動量をトラクタが備える耕深制御のための機
構などに伝達して作業機を作業環境により上下動させる
ように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトラクタによる農作業方
式及び、これを実行するトラクタまたは、作業機に関
し、さらに詳しくは、一定の設定耕深による耕起作業な
どを正確に行い得て、かつトラクタの牽引力を増大する
ことができるトラクタによる農作業方式及びトラクタま
たは、作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来知られているトラクタと作業機、と
くにプラウ、サブソイラなどの土壌に対する農作業にお
いては、作業耕深を一定に保持することが大切であり、
そのために、ドラフト機能をトラクタにもたせたり、地
上高を測定しながらリフト機構を作用させる形式のもの
が提案されている。

【０００３】具体的には、地表面に接触しながら移動す
るゲ−ジホィ−ルの上下運動、言い換えると、ゲ−ジホ
ィ−ルを支えるホィ−ルア−ムと作業機のフレ−ムとの
角度を検出して作業機を上下させるものや、超音波や、
光を地上に向かって放出し、その反射から耕深検出する
ことで作業機を上下動させることが行われている。例え
ば、前者の代表的なものとして実公平５−１２２１号公
報を挙げることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような作業方式に
おいては、トラクタと作業機との関係は３点リンク機構
を介して装着されてはいるが両者は剛接合であり、一つ
の剛体と考えることが必要である。そのために、トラク
タの牽引力を越えた過負荷が作業機に加わったときのこ
とを考察すると、まず前輪が浮き上がり、後輪だけが接
地した状態となりトラクタは牽引力を失い、作業を続行
することが不能になったりすることがあった。また、前
輪が浮き上がらない状態での過負荷状態でトラクタの牽
引力に任せて強引に作業を行った場合には作業機を破損
してしまうことがあった。このようなトラブルを防止す
るためにトラクタにはドラフト機構が搭載されているも
のがある。

【０００５】そこで、この種のトラブルを解決するため
に、従来採用された解決方式は、トラクタの牽引力はそ
の重量に比例することからトラクタを堅牢な車体として
重量を増加すると共に、このトラクタにはこれまた堅牢
な作業機を装着して多少の過負荷に対しては重量増加に
よる牽引力増加によりこれを解決するものであった。

【０００６】しかしながら、このようなトラクタならび
に作業機は、アメリカ、ヨ−ロッパなど大規模農場にあ
っては、比較的大型で大出力のトラクタが普及している
が、わが国では比較的小規模の農場が多いために、小回
りのできる比較的小型で小出力のトラクタ、これに対応
した作業機が普及している。

【０００７】このようなトラクタと作業機による作業方
式では地形的に複雑な圃場での作業を能率よく行うこと
はできず、結局大型のトラクタに頼らざるを得ないこと
になる。そこで、本発明は、現在普及している比較的軽
量で、小型のトラクタ、小型のクロ−ラ型トラクタであ
っても、必要なときに大きな牽引力を発揮して、良好な
作業を行い得て、耕深を一定に保持しできる作業方式及
び、これを実行するのに適したホィ−ル型、クロ−ラ型
のトラクタ、または作業機を提案することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述のような目的を達成
するために、本発明は、トラクタに対して作業機を装着
する３点ヒッチ機構により装着することは従来の方式と
同一であるが、トラクタ、３点ヒッチ機構、作業機の３
者の間において、３点ヒッチ機構にあってはアッパリン
クにおいて作業進行方向に沿った平面内で所定の範囲内
で移動できるようにした部分、言い換えると、自由可動
領域、すなわち、フリ−ゾ−ンを形成して、常態ではこ
のフリ−ゾ−ンの中央にある部材が、作業姿勢により移
動して、その移動量に応じて位置感知し、リフト機構
や、ドラフト機能を動作させて作業機を上下動させるこ
とができようにした方式であり、第１にはアッパリンク
と作業機との取付け部分において、所定の範囲内で移動
できるフリ−ゾ−ンを設け、また、アッパリンク自体に
そのフリ−ゾ−ンを設け、さらには、アッパリンクとト
ラクタとの間においては、そのフリ−ゾ−ンをアッパリ
ンクをトラクタにおける取り付け位置や、ドラフト機構
の内部に設けたリンク系の中にフリ−ゾ−ンを設け、ま
たさらには、作業機においては、その構成部材にフリ−
ゾ−ンを形成して作業姿勢に応じてロアリンクを介して
作業機を上下動させるようにしたことを特徴とするもの
である。

【０００９】

【作用】本発明の農作業方式によれば、作業地の地形が
凹凸をもつ波状地の場合には、トラクタと作業機間に屈
曲作用が働き、例えば、両者の関係が「逆ハの字」とな
る場合と、その逆に、トラクタと作業機の関係が「ハの
字」となる場合とがあって、前者の場合には、例えばプ
ラウよる作業の場合には、作業機のボトムは前下がり状
態となり、刺さり込もうとするので、この状態をフリ−
ゾ−ンで検知して耕深制御によりリフト機構は作業機を
持ち上げ、前下がり状態を正常な姿勢に補正し、後者の
場合には、ボトムは前上り状態となり、浮き上がろうと
するので、この姿勢を検知してリフト機構は作業機を下
向きになるように動作して、作業機の姿勢を補正する。
このような姿勢補正により地形の凹凸に関係なく一定の
耕深での作業が可能になるばかりか、作業機に作用する
荷重が大きくなると、ロアリンクを介してその荷重がト
ラクタの車輪に伝達されて、結果的には車輪の接地圧増
大を図り、牽引力を大きくし、比較的小型のトラクタに
よっても所期の作業を行うことができるのである。言い
換えると、トラクタと作業機の関係が、ロアリンクと作
業機の取り付け部分において、「ハ」型、あるいは「逆
ハ型」に屈曲できる構成であるので所期の目的を達成す
ることができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明のいくつかの実施例を添付した
図面に沿って説明する。先ず、図１において符号１０は
トラクタ全体を示し、符号３０は作業機を装着するため
の３点リンク機構を示し、さらに符号５０は作業機を代
表して示すプラウ装置を示している。

【００１１】そして、トラクタ１０は作業機を持ち上げ
たり、降ろしたりするためのリフト機能を発揮するため
の油圧回路を備え、後述する３点リンク機構のロアリン
クを介して作業機の上げ下げを行うリフトロッド３４を
もっている。

【００１２】さらに、トラクタ１０はアッパリンク３
１、ロアリンク３２、リフトロッド３４によって構成さ
れる３点リンク機構３０の取り付け部分を備え、特にア
ッパリンク３１とトラクタ１０との取り付け位置におい
ては、図２に示すようにトラクタ１０の後方に張り出し
て設けた支持部１１にピン１２により下端部を支持され
ているヒンジ板１３があり、このヒンジ板１３には、例
えば、アッパリンク３１の取り付け孔１４が上下方向に
２個穿けてあって、アッパリンク３１の取り付け位置を
選択できるようになっている。

【００１３】このヒンジ板１３の上端部にはガイドロッ
ド１５が水平方向に伸びて、トラクタ１０のガイド部１
６のバカ孔を貫いて、軸方向に移動できるようになって
いて、端部にはワイヤ支持板１７が固定されており、ガ
イドロッド１５にねじ込んであるナット１８によりその
位置をアジャストできるようになっている。

【００１４】そして、ワイヤ支持板１７にはヒンジ板１
３の動きを伝達するためにワイヤ１９の一端部が固定さ
れいて、他端部はガイド部１６に取り付けられたワイヤ
ガイド１９ａを通って後述するドラフト制御の油圧回路
の入力側に固定されている。

【００１５】アッパリンク３１はその一端部がヒンジ板
１３の取り付け孔１４のひとつに取り付けられるのであ
って、他端部は作業機であるプラウ装置５０のマスト５
１に取り付けられる。この実施例にあっては、ガイドロ
ッド１５が移動して変化する状態は図２において符号
Ｘ、Ｙ、Ｚに示す位置においての変化として取り出すこ
とができる。

【００１６】また、次の実施例は図３に示すようにトラ
クタのアッパリンク３１の取り付け部分に支持板２１を
設け、これに水平方向に伸びる長孔２２を上下に方向に
２段形成してアッパリンク３１の取り付け端部のピン２
３が長孔２２の長さ方向に沿って移動できるようにする
もので、ワイヤ２４によりその動きを耕深制御の機構に
導くようにしてある。

【００１７】以上２つの実施例は第１のものはヒンジ板
１３が支点を中心としてアッパリンク３１の取り付け端
部が移動できる形式であり、第２のものはヒンジ板１３
が省略されて長孔によりアッパリンク３１の取り付け端
部が長穴２２に沿って移動できる形式のものである。

【００１８】次の実施例は、図４に示すように、アッパ
リンク３１において、その長さ方向に沿って全長が変化
できるようにしたもので、アッパリンク３１を中間部に
おいて２分割して、上部アッパリンク３１Ａと、下部ア
ッパリンク３１Ｂとにより構成し、上部アッパリンク３
１Ａの端部を下部アッパリンク３１Ｂに形成してあるシ
リンダ部３１Ｃに挿入すると共に、上部アッパリンク３
１Ａの側面に突出してあるピン３１Ｄを前記シリンダ部
３１Ｃに穿けてある長孔３１Ｅから突出させて長孔３１
Ｅの長さだけ両者が相対的に移動でき、その移動量を後
述するワイヤにより耕深制御のための機構に伝達するよ
うにすることもできる。

【００１９】この場合ピン３１Ｄにはアッパリンク３１
の長さ方向の変化を耕深制御のための機構に伝達するワ
イヤ３３の端部が固定されていて、このワイヤ３１はガ
イド３４に支えられて、前記機構まで延びている。

【００２０】下部アッパリンク３１Ｂの端部はトラクタ
１０のアッパリンク３１の取り付け部分に取り付け孔１
４を介してピンにより枢着される。

【００２１】また、下部アッパリンク３１Ｂとシリンダ
部３１Ｃとはタ−ンバックル機能を持たせるためにねじ
結合されていて、アッパリンク３１の全体としての長さ
を調節できるようになっている。

【００２２】次に、図５、図６に示す実施例は、作業機
であるプラウ装置５０の構成部材であるリアマスト５２
において、その長さが変化できるようにしたもので、上
部リアマスト５２Ａに対して下部リアマスト５２Ｂを挿
入して構成してあって、下部リアマスト５２Ｂに突出し
てあるピン５２Ｃを上部リアマスト５２Ａに形成してあ
る長孔５２Ｄに覗かせたものである。

【００２３】このピン５２Ｃには前に述べた実施例のよ
うにワイヤ５３の端部が固定されていて、このワイヤ５
３は耕深制御のための油圧回路まで伸び、プラウ装置５
０はプラウ５４をそのフレ−ム５５に取り付けて構成さ
れている。

【００２４】リアマスト５２を扁平な板材により形成し
た場合には、図６に示すように、上部リアマスト５２Ａ
と下部リアマスト５２とにそれぞれガイド部５２Ｄ、５
２Ｅをそれぞれ形成して、互いに端部を挿通し合い、上
部リアマスト５２Ａに形成してある長孔５２Ｆに、下部
リアマスト５２Ｂに突出させたピン５２Ｇを覗かせて長
孔５２の長さに相当するストロ−ク分だけリアマスト５
２が長さ方向に沿って変化できるようにしてある。

【００２５】リアマスト５２をパイプ状の部材により構
成した場合は、図７に示すように、上部リアマスト５２
Ａと下部リアマスト５２Ｂとを互いに挿通でものにし
て、上部マスト５２Ａには長孔５２Ｆを穿け、下部リア
マスト５２Ｂとこの長孔５２Ｆに共通的なピン５２Ｃを
通してこのピン５２Ｃの移動をワイヤ５３によりトラク
タ側に伝達できるようにすることもできる。

【００２６】次に、アッパリンク３１の取り付け部分の
位置的変化や、アッパリンク３１の長さ変化、さらに
は、作業機の姿勢変化を耕深制御のための油圧回路など
に伝達する過程の構成について説明する。図８に示すよ
うに姿勢などの変化を伝達するワイヤ、例えばワイヤ１
９、３３、５３は一旦回転センサ１０１のア−ム１０２
の端部に接続され、回転センサ１０１においてワイヤの
動きを電気信号に置き換えて、その信号に対応した出力
によりコントロ−ルボックス（図示省略）などで出力を
得て、これにより耕深制御のための油圧回路に備えた切
換弁１０３のスプ−ル切換動作に用いる。

【００２７】前記ドラフト機構の油圧回路を図８により
説明する。この機構は最終的にはロアリンク３２を上下
動させるための油圧回路に信号を送るためのもので、ポ
ンプ１０４から前記切換弁１０３を通ってリフトシリン
ダ１０５に延びる油圧菅路１０６をもち、リフトシリン
ダ１０５の伸縮をリフトア−ム１０７に伝達して、リフ
トア−ム１０７の端部が連結されているロアリンク３２
を上下動することができるようにしたものである。

【００２８】次に、作業状態について説明する。通常の
作業姿勢においては、図９に示すように、言い換える
と、マスト５１は垂直状態にあり、フリ−ゾ−ンＺにお
いてアッパリンク３１とマスト５１とをピンＰを介して
取り付けている場合には、ピンＰはフリ−ゾ−ンＺの中
央にあり、作業中に、プラウの先端部（シェヤ−ポイン
ト）は刺さり込み傾向の姿勢、言い換えると、前下がり
姿勢になりフリ−ゾ−ンＺにおけるピンＰの位置はその
フリ−ゾ−ンＺの後ろ寄りに移動する（図１０）ので、
これを検知した耕深制御のための機構はロアリンク３２
を持ち上げ、プラウ５４の先端部を持ち上げて水平に近
い状態に戻すのである。

【００２９】また、前述とは逆の作業状態になると、プ
ラウの先端部は上向き状態、言い換えると、図１１に示
すように浮き上がり姿勢になり、フリ−ゾ−ンＺにおい
て、ピンＰはフリ−ゾンの前端部（トラクタ寄り）に移
動する。この姿勢になると耕深制御のための機構はロア
リンク３２を押し下げる方向に作動して前記浮き上がり
姿勢を補正する。

【００３０】以上の説明では、作業機の姿勢の変化をワ
イヤを通じて耕深制御のための機構に伝達するものを示
したが、図１２に示すように、アッパリンク３１に差圧
発生シリンダ３１１を組み込み、ここで発生する流体に
よる差圧により、前記切換弁１０３を直接あるいは間接
的に駆動してロアリンク３２を上下させる制御に用いる
ようにすることもできる。

【００３１】また、図１３は前記差圧発生シリンダ３１
１を直接にアッパリンク３１に組み込まず、これと平行
に張り出して設け、アッパリンク３１の伸縮を流体の差
圧として取り出すようにすることもできる。

【００３２】以上の説明では、作業機としてプラウ装置
を挙げて説明したが、サブソイラやドリル、さらには山
芋、ビ−ト、じゃがいもなどの掘取収穫機などにも適用
できることはもちろんである。

【００３３】図１４、図１５は作業機５０のマスト５１
の頂端に作業進行方向に沿った平面内で可動する可動マ
スト５１Ａがピン５１Ｂにより枢着されていて、可動マ
スト５１Ａはマスト５１の前後端部に設けたストッパ５
８、５７の間において可動状態を保持している。

【００３４】この可動マスト５１Ａの頂端部にアッパリ
ンク３１の取り付け孔が穿けらており、可動マスト５１
Ａの動きをワイヤ５３により耕深制御のための機構に伝
達している。

【００３５】また、図１６、図１７には作業機のマスト
５１に直接アッパリンク３１を取り付けずに、以下、説
明する中間マスト７１を介して、これを作業機５０に取
り付けるように構成する。

【００３６】すなわち、ア−チ型の中間マスト７１を形
成し、下端部両側にはロアリンク３２を取り付けるため
のピン７２が突出形成されており、頂端部にはアッパリ
ンク３１を取り付ける取り付け座７３が形成されてい
る。

【００３７】さらに、ア−チ型の中間マスト７１の作業
機側の頂端部にはストッパ７４が張出しており、作業機
のマスト５１に設けてあるピン５９にその後（作業機）
側からフックできるようになっている。

【００３８】このストッパ部７４ａとピン５９との間に
は僅かの隙間があり、前記中間マスト７１と作業機のマ
スト５１とが平行状態で起立している状態では両者は当
たらず、作業機５０が前傾状態になると、そのマスト５
１が中間マスト７１に当たってこれを押し、後傾状態に
なるとマスト５１のピン５９がストッパ７４のストッパ
部７４ａに当たって中間マスト７１を作業機側に引き寄
せる作用をする。

【００３９】前記中間マスト７１の下端部作業機側に
は、作業機５０がもつロアリンク３２を取り付けるため
のピン５６に対して取り付けるための座７５が突出して
いて、前記ピン５９を捕らえることができるようになっ
ている。したがって、ストッパ部７４ａと中間マスト７
１との間がフリ−ゾ−ンとして機能する。

【００４０】次に図１８、図１９により本発明の作業方
式による作業の実際を説明する。圃場の状態を少し極端
に表現して説明を加える。図１８は波状地においてトラ
クタ１０が頂部から下り状態を示し、従来のものではプ
ラウ５３は前上がり状態で尻上がりの浮き上がり状態に
なり、圃場の表面近くを耕起することになるが、耕深制
御の機構が動作することで、作業機５０、言い換える
と、プラウは水平になりトラクタは地面の形状に沿って
移動するのであるが、プラウはトラクタの姿勢に関係な
く一定の深さを水平に移動する。

【００４１】また、図１９に示す波状地において、 ト
ラクタ後輪が凹部にあると、トラクタは前上り状態、プ
ラウは前下がりの状態になるが耕深制御の機構の作用に
よって、プラウは水平の状態となり一定の深さの耕深に
なるように補正される。

【００４２】波状地での作業状態では、トラクタと作業
機との関係は、フリ−ゾ−ンの存在により「ハ」状態、
あるいは「逆ハ」状態に変化することができるので、こ
れを感知した耕深制御の機構は地面の形状に関係なく一
定の深さにプラウがあるように制御して圃場の耕起を行
うことができる。

【００４３】また、耕地は大なり小なり波状地の連続で
あるので後輪が下がったときに、図２０に示すように、
耕深制御の機構はロアリンク３２を上げる方向に動作す
るので、ロアリンクに加わる負荷は矢印Ｍのようにトラ
クタ１０に対してその後輪を押しつける方向のモ−メン
トとして作用し、その牽引力を増加することになる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のトラクタによる農作業方式によれば走行するトラクタ
のと作業機の姿勢変化の状態をフリ−ゾ−ンで検出され
た信号としてトラクタのもつリフト機構に与え、その信
号に応じて作業機を上下方向に動かすようにしたから、
耕深を一定に保持しながら作業をすることができ、しか
もその姿勢変化が牽引力を大きくしたり、小さくするこ
とになり、作業環境に応じた必要な牽引力を引き出すこ
とが可能であるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方式を実施する作業機としてのプラウ
装置の側面図である。

【図２】トラクタの後端部に改良を施した実施例を示す
説明図である。

【図３】同じく、トラクタの後端部だけの部分説明図で
ある。

【図４】トップリンクに改良を施した実施例を示す説明
図である。

【図５】作業機のリア−マストに改良を施した実施例を
示す説明図である。

【図６】リア−マストの実施例による一部分解斜面図で
ある。

【図７】他の実施例によるリア−マストの一部分解斜面
図である。

【図８】作業機の姿勢検出とドラフト機構の関係を示す
説明図である。

【図９】プラウの姿勢とフリ−ゾ−ンとの関係を示す説
明図である。

【図１０】前下がり状態のプラウの姿勢とフリ−ゾ−ン
との関係を示す説明図である。

【図１１】尻上がり状態のプラウの姿勢とフリ−ゾ−ン
との関係を示す説明図である。

【図１２】アッパリンクの実施例を示す説明図である。

【図１３】アッパリンクの他の実施例を示す説明図であ
る。

【図１４】作業機のマストの実施例を示す説明側面図で
ある。

【図１５】図１４の一部正面図である。

【図１６】中間マストと作業機の関係を示す側面図であ
る。

【図１７】中間マストの正面図である。

【図１８】波状地でのプラウ前上り状態を示す説明図で
ある。

【図１９】波状地でのプラウ前下がり状態を示す説明図
である。

【図２０】トラクタの牽引力増加の状態を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１０ トラクタ １１ 支持部 １２ ピン １３ ヒンジ板 １４ 取り付け孔 １５ ガイドロッド １６ ガイド部 １７ ワイヤ支持板 １８ ナット １９ コ−ルタ １９ａ ワイヤガイド ２１ 支持板 ２２ 長孔 ３０ ３点リンク機構 ３１ アッパリンク ３２ ロアロンク ３３ ワイヤ ５０ 作業機としてのプラウ装置 ５１ マスト ５２ リアマスト ５３ ワイヤ ５４ プラウ ５５ フレ−ム ５６ ロアリンクを取り付けるピン １０１ 回転センサ １０２ ア−ム １０３ 切換弁 １０４ ポンプ １０５ リフトシリンダ １０６ 油圧菅路 １０７ リフトア−ム ３１１ 差圧発生シリンダ Ｚ フリ−ゾ−ン Ｐ ピン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともロアリンクを上下動させる油
   圧リフト機構を備えるトラクタに対して３点リンク機構
   を介して農作業機を装着して作業を行うトラクタによる
   農作業方式において、トラクタ、または３点リンク機構
   を形成するアッパリンク、または作業機の３者の少なく
   ともいずれか一つにおいて、作業機の作業姿勢により作
   業進行方向を含む平面内で所定の範囲内で、前記３者の
   何れかが相対的に移動することが許容されている自由可
   動領域が存在しており、この自由可動領域内での移動量
   に応じてロアリンクを上下動させる機能をもたせて、作
   業機が常に所定の深さにおいて作業できると共に、牽引
   力を制御できるようにしたトラクタによる農作業方式。
2. 【請求項２】アッパリンクの作業機側の取付位置におい
   て、作業機構成部材に形成した長孔に対してアッパリン
   クが取り付けられていて、作業機の姿勢によりアッパリ
   ンクの取付位置が所定の範囲内で作業進行方向の平面に
   沿って移動できるように構成したことを特徴とする作業
   機。
3. 【請求項３】 作業機を構成するリア−マストに作業機
   の作業姿勢によりその長さが所定の範囲内で変化する部
   分を設けて構成したが形成されていることを特徴とする
   作業機。
4. 【請求項４】 アッパリンクとトラクタとの取付け位置
   において、アッパリンクが作業機の作業姿勢により取付
   位置が作業進行方向の平面内で移動できる構成したこと
   を特徴とするトラクタ。
5. 【請求項５】 アッパリンクが軸線方向に所定のストロ
   −ク内で伸縮できるように構成したことを特徴とするト
   ラクタ。
6. 【請求項６】 トラクタが備えるドラフト機構内に、リ
   ンク系により形成される負荷感知伝達系に所定の範囲内
   で動くことができる自由可動領域を設けて構成したこと
   を特徴とするトラクタ。