JPH08168301A - 農用トラクタのロータリ耕耘装置昇降構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 農用トラクタにおけるロータリ耕耘装置の自
動昇降構造において、畑地での耕耘作業及び水田での代
掻き作業の両方で、設定された耕耘深さとなるようにロ
ータリ耕耘装置を自動的に昇降する操作が的確に行われ
るようにする。 【構成】 ロータリ耕耘装置４の後部の横軸芯Ｐ１周り
に上下揺動するカバー４ａ及びカバー４ａの上下角度を
検出する角度センサー８、カバー４ａよりも後方の地面
Ｇ１からロータリ耕耘装置４までの高さを検出する超音
波センサー１９を備えて、角度センサー８の検出値に基
づいてロータリ耕耘装置４を自動的に昇降操作する第１
昇降制御状態と、超音波センサー１９の検出値に基づい
てロータリ耕耘装置４を自動的に昇降操作する第２昇降
制御状態とに、選択切換自在に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機体の後部にリンクを
介してロータリ耕耘装置を昇降自在に連結して、アクチ
ュエータによりリンクを昇降操作するように構成した農
用トラクタにおけるロータリ耕耘装置の昇降構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】前述のような農用トラクタにおいては、
ロータリ耕耘装置の後部の横軸芯周りに上下揺動して地
面に接地するカバー、ロータリ耕耘装置に対するカバー
の上下角度を検出する角度センサー、並びにロータリ耕
耘装置の耕耘深さを人為的に設定する耕深設定器を備え
て、角度センサーの検出値が耕深設定器で設定された設
定値に対応するように、アクチュエータによりロータリ
耕耘装置を自動的に昇降操作するように構成しているも
のがある。これにより、機体の上下動に関係なくロータ
リ耕耘装置の耕耘深さが一定の設定値に維持される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のようなロータリ
耕耘装置の後部のカバーによりロータリ耕耘装置を自動
的に昇降操作する構成は、畑地での耕耘作業のようにロ
ータリ耕耘装置の耕耘深さがある程度の深さを持ち、地
面がある程度の硬さを持っている場合に有効に作動す
る。これは、耕耘深さがある程度深いものであると、ロ
ータリ耕耘装置に対してカバーが後斜め下方の姿勢とな
り、ロータリ耕耘装置の耕耘深さの変化がカバーの上下
揺動として的確に検出されるからであり、ある程度の硬
さを持つ地面によりカバーが確実に揺動操作されるから
である。

【０００４】これに対して、水田での代掻き作業のよう
にロータリ耕耘装置の耕耘深さが浅く地面が軟らかい場
合、ロータリ耕耘装置の後部のカバーは略垂直に近い姿
勢に垂れ下がった状態となるので、地面が軟らかい点と
相まって、ロータリ耕耘装置の耕耘深さが変化してもカ
バーが的確に上下揺動せずに、ロータリ耕耘装置の自動
的な昇降操作が行い難くなることがある。本発明は農用
トラクタのロータリ耕耘装置昇降構造において、畑地で
の耕耘作業や水田での代掻き作業に関係なく、ロータリ
耕耘装置の自動的な昇降操作が支障なく行えるように構
成することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな農用トラクタのロータリ耕耘装置昇降構造におい
て、次のように構成することにある。つまり、 〔１〕機体の後部にリンクを介してロータリ耕耘装置を
昇降自在に連結して、リンクを昇降操作するアクチュエ
ータと、アクチュエータを作動操作する制御装置とを備
え、ロータリ耕耘装置の後部の横軸芯周りに上下揺動し
て地面に接地するカバーと、ロータリ耕耘装置に対する
カバーの上下角度を検出する角度センサーと、カバーよ
りも後方の地面からロータリ耕耘装置までの高さを検出
する超音波センサーとを備えると共に、ロータリ耕耘装
置の耕耘深さを人為的に設定する耕深設定器を備えて、
角度センサーの検出値が耕深設定器で設定された設定値
に対応するように、アクチュエータによりロータリ耕耘
装置を自動的に昇降操作する第１昇降制御状態と、超音
波センサーの検出値が耕深設定器で設定された設定値に
対応するように、アクチュエータによりロータリ耕耘装
置を自動的に昇降操作する第２昇降制御状態とに、制御
装置の作動状態を選択切換自在な切換手段を備えてあ
る。

【０００６】〔２〕前項〔１〕の構成において、角度セ
ンサーにおける検出値の出力部を制御装置の入力部に接
続することによって第１昇降制御状態を設定し、超音波
センサーにおける検出値の出力部を制御装置の入力部に
接続することによって第２昇降制御状態を設定するよう
に、切換手段を構成してある。

【０００７】

【作用】

〔Ｉ〕前項〔１〕のように構成すると、例えば図１に示
すように畑地での耕耘作業の場合には、切換手段により
第１昇降制御状態を選択すればよい。これにより、ロー
タリ耕耘装置４の後部のカバー４ａによりロータリ耕耘
装置４の耕耘深さが検出されて、カバー４ａの角度セン
サー８の検出値が耕深設定器１５で設定された設定値に
対応するように、アクチュエータ５によりロータリ耕耘
装置４が自動的に昇降操作される。そして、耕深設定器
１５の設定値を任意に設定変更することにより、ロータ
リ耕耘装置４の耕耘深さを任意に設定変更することがで
きる。

【０００８】逆に、例えば図２に示すように水田での代
掻き作業の場合には、切換手段により第２昇降制御状態
を選択すればよい。この場合、ロータリ耕耘装置４のカ
バー４ａよりも後方の水田面Ｇ２（地面に相当）からロ
ータリ耕耘装置４までの高さが、超音波センサー１９に
より検出されるのであり、ロータリ耕耘装置４の耕耘深
さが浅くても、水田面Ｇ２（地面に相当）からロータリ
耕耘装置４までの高さ（耕耘深さ）が、超音波センサー
１９によって的確に検出される。これにより、第２昇降
制御状態（水田での代掻き作業）において、ロータリ耕
耘装置４の耕耘深さが浅くても、超音波センサー１９の
検出値が耕深設定器１５で設定された設定値に対応する
ように、アクチュエータ５によりロータリ耕耘装置４が
自動的に昇降操作される。そして、耕深設定器１５の設
定値を任意に設定変更することにより、ロータリ耕耘装
置４の耕耘深さを任意に設定変更することができる。

【０００９】〔ＩＩ〕前項〔２〕のように構成すると、
前項〔１〕の構成の場合と同様に前項〔Ｉ〕に記載の
「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作
用」を備えている。前項〔２〕のように構成すると、例
えば図１に示すように第１昇降制御状態を選択する場合
には、カバー４ａの角度センサー８の出力部１７を制御
装置１３の入力部１６に接続すればよく、角度センサー
８からの検出値が入力部１６を介して制御装置１３に入
力され、この検出値に基づいてロータリ耕耘装置４が昇
降操作される。

【００１０】逆に、例えば図２に示すように第２昇降制
御状態を選択する場合には、超音波センサー１９の出力
部２１を制御装置１３の入力部１６に接続すればよく、
超音波センサー１９からの検出値が入力部１６を介して
制御装置１３に入力され、この検出値に基づいてロータ
リ耕耘装置４が昇降操作される。これにより、制御装置
内の昇降操作用のアルゴリズムやソフトウェア等を、第
１及び第２昇降制御状態の両方に共用することができる
のであり、制御装置の入力部にカバーの角度センサーの
検出値を入力するか、超音波センサーの検出値を入力す
るかによって、第１及び第２昇降制御状態の選択が行え
る。

【００１１】

【発明の効果】請求項１のように、ロータリ耕耘装置の
カバー及び角度センサーに加えて超音波センサーを備
え、畑地での耕耘作業及び水田での代掻き作業に応じ
て、カバーの角度センサー及び超音波センサーを使い分
けることができるように構成することによって、畑地で
の耕耘作業及び水田での代掻き作業の両方においてロー
タリ耕耘装置を的確に昇降操作できるようになり、農用
トラクタの作業性を向上させることができた。

【００１２】請求項２のように構成すると、請求項１の
ように構成した場合と同様に前述の請求項１の「発明の
効果」を備えている。そして、請求項２のように構成す
ると、制御装置内の昇降操作用のアルゴリズムやソフト
ウェア等を、第１及び第２昇降制御状態の両方に共用す
ることができるので、制御の簡素化によりロータリ耕耘
装置の昇降操作の信頼性を向上させることができた。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は農用トラクタの後部を示しており、上下揺
動自在なトップリンク１（リンクに相当）と左右一対の
ロアリンク２（リンクに相当）を介して、ロータリ耕耘
装置４をミッションケース３に昇降自在に連結してい
る。ミッションケース３の上部に、油圧シリンダ５（ア
クチュエータに相当）により上下に揺動駆動される一対
のリフトアーム６が備えられ、リフトアーム６とロアリ
ンク２とがリフトロッド７を介して連結されている。

【００１４】この農用トラクタでは、機体に対するロー
タリ耕耘装置４の高さを任意に設定変更できるポジショ
ン制御機能を備えている。図１に示すようにリフトアー
ム６の基部に、機体に対するリフトアーム６の上下角度
を検出するポテンショメータ１１を設けて、機体の操縦
部に人為的に操作されるポテンショメータ型式でレバー
型式のポジション設定器１２を設けている。これによ
り、ポジション設定器１２で設定される設定値にポテン
ショメータ１１の検出値が一致するように、制御装置１
３により制御弁１４が操作されて、油圧シリンダ５によ
りリフトアーム６が上下に揺動操作される。従って、ポ
ジション設定器１２を高低に操作し設定値を変更するこ
とにより、機体に対するロータリ耕耘装置４の高さを圃
場面Ｇ１（地面に相当）から上方の範囲において、任意
に設定変更することができる。

【００１５】次に、通常の畑地での耕耘作業において使
用する昇降制御機能（第１昇降制御状態）について説明
する。図１に示すように、ロータリ耕耘装置４の後部の
横軸芯Ｐ１周りに上下揺動して、ロータリ耕耘装置４に
より耕耘された圃場面Ｇ１に接地するカバー４ａを備え
ている。ミッションケース３側にロータリ式のポテンシ
ョメー８（角度センサーに相当）が備えられ、ロータリ
耕耘装置４のカバー４ａとポテンショメータ８とがワイ
ヤ９により接続されており、カバー４ａの上下揺動をワ
イヤ９によりポテンショメータ８に伝達して、ロータリ
耕耘装置４に対するカバー４ａの上下角度をポテンショ
メータ８により検出するように構成している。

【００１６】ロータリ耕耘装置４の耕耘深さを人為的に
設定するダイヤル式の耕深設定器１５が機体の操縦部に
備えられており、耕深設定器１５で設定される耕耘深さ
が制御装置１３に入力されている。図１に示す状態は、
制御装置１３の入力用のハーネス１６（入力部に相当）
のカプラー１６ａ（切換手段に相当）に、カバー４ａの
ポテンショメータ８からのハーネス１７（出力部に相
当）のカプラー１７ａ（切換手段に相当）が接続されて
いる状態（第１昇降制御状態に相当）である。

【００１７】この場合、カバー４ａの上下揺動範囲は機
械的に決まっており、図３に示すようにカバー４ａの下
限（耕耘深さ「０」）でのポテンショメータ８の検出値
Ｖ２ａから、カバー４ａの上限（耕耘深さ「最大」）で
のポテンショメータ８の検出値Ｖ２ｂまでの範囲Ｖ２対
して、耕深設定器１５の設定値の範囲Ｖ１（耕耘深さ
「０」の設定値Ｖ１ａから耕耘深さ「最大」の設定値Ｖ
１ｂまでの範囲）が一致するように設定されている。

【００１８】これにより、ポジション設定器１２により
ロータリ耕耘装置４を下降させた状態において、カバー
４ａのポテンショメータ８の検出値が耕深設定器１５で
設定された設定値に対応するように、制御装置１３（昇
降制御機能用のアルゴリズム１８）により制御弁１４が
操作され油圧シリンダ５が伸縮操作されて、ロータリ耕
耘装置４が自動的に昇降操作される。そして、耕深設定
器１５の設定値を設定変更することにより、ロータリ耕
耘装置４の耕耘深さを任意に設定変更することができ
る。

【００１９】次に、水田での代掻き作業において使用す
る昇降制御機能（第２昇降制御状態）について説明す
る。図２及び図１に示すように、ロータリ耕耘装置４か
ら後方に向けて尾輪（図示せず）支持用のフレーム２０
が延出されており、フレーム２０に超音波センサー１９
が下向きに取り付けられている。超音波センサー１９は
発信器及び受信器、受信器の出力値の変換増幅器を備え
て構成されており、図２に示すようにカバー４ａよりも
後方の水田面Ｇ２（地面に相当）からロータリ耕耘装置
４までの高さを検出する。

【００２０】図２に示す状態は、カバー４ａのポテンシ
ョメータ８からのハーネス１７及び及びカプラー１７ａ
（図１参照）を取り外して、制御装置１３の入力用のハ
ーネス１６のカプラー１６ａに、超音波センサー１９か
らのハーネス２１（出力部に相当）のカプラー２１ａ
（切換手段に相当）が接続されている状態（第２昇降制
御状態に相当）である。

【００２１】図３に示すように、超音波センサー１９に
おける受信器から出力値が、ロータリ耕耘装置４を上限
にまで上昇操作した際の出力値Ｖ４ｃと、ロータリ耕耘
装置４の耕耘深さが「最大」の場合の出力値Ｖ４ｂとに
亘る範囲Ｖ４で出力される。この場合、受信器の出力値
の範囲Ｖ４は耕深設定器１５の設定値の範囲Ｖ１よりも
小さく且つ逆転しているので、超音波センサー１９の変
換増幅器により受信器の出力値の範囲Ｖ４が逆転され増
幅されて、超音波センサー１９の検出値として範囲Ｖ
３’を持つものが制御装置１３に入力される。

【００２２】超音波センサー１９の検出値の範囲Ｖ３’
において、検出値Ｖ３ｂが耕深設定器１５の耕耘深さ
「最大」の設定値Ｖ１ｂ（カバー４ａの上限（耕耘深さ
「最大」）でのポテンショメータ８の検出値Ｖ２ｂ）に
対応し、検出値Ｖ３ａが耕深設定器１５の耕耘深さ
「０」の設定値Ｖ１ａ（カバー４ａの下限（耕耘深さ
「０」）でのポテンショメータ８の検出値Ｖ２ａ）に対
応している。この場合、超音波センサー１９の検出値の
範囲Ｖ３’は、検出値Ｖ３ａから検出値Ｖ３ｃまでの範
囲の分だけ、耕深設定器１５の設定値の範囲Ｖ１よりも
少し大きく、この範囲Ｖ３’内における検出値Ｖ３ａか
ら検出値Ｖ３ｂまでの範囲Ｖ３が、耕深設定器１５の設
定値の範囲Ｖ１に一致している。

【００２３】これにより、図２に示すように水田での代
掻き作業では、ポジション設定器１２によりロータリ耕
耘装置４を下降させた状態において、超音波センサー１
９の検出値が耕深設定器１５で設定された設定値に対応
するように、制御装置１３（昇降制御機能用のアルゴリ
ズム１８）により制御弁１４が操作され油圧シリンダ５
が伸縮操作されて、ロータリ耕耘装置４が自動的に昇降
操作される。そして、耕深設定器１５の設定値を設定変
更することにより、ロータリ耕耘装置４の耕耘深さを任
意に設定変更することができる。

【００２４】この場合、図３に示すように耕深設定器１
５の設定値の範囲Ｖ１、カバー４ａのポテンショメータ
８の検出値の範囲Ｖ２、並びに、超音波センサー１９の
検出値の範囲Ｖ３の３つが一致しているので、カバー４
ａのポテンショメータ８の検出値を制御装置１３に入力
しても（第１昇降制御状態）、超音波センサー１９の検
出値を制御装置１３に入力しても（第２昇降制御状
態）、制御装置１３における昇降制御機能用のアルゴリ
ズム１８を全く変更することなく、畑地での耕耘作業用
（カバー４ａのポテンショメータ８）及び水田での代掻
き作業用（超音波センサー１９）の両方に使用できる。

【００２５】超音波センサー１９を使用した水田での代
掻き作業時では、超音波センサー１９からは図３に示す
範囲Ｖ３内の検出値が制御装置１３に入力されるはずで
あるが、外乱等の要因により超音波センサー１９から範
囲Ｖ３を外れた異常な検出値（検出値Ｖ３ｃ等）が制御
装置１３に入力されることがある。この農用トラクタで
は超音波センサー１９を使用した水田での代掻き作業時
に異常な検出値が制御装置１３に入力されると、この異
常な検出値を無視して異常な検出値の前の検出値によ
り、昇降制御機能用のアルゴリズム１８を作動させる牽
制用のアルゴリズム２２を備えている。

【００２６】水田での代掻き作業を畦際から開始する場
合、ポジション設定器１２によりロータリ耕耘装置４を
水田面Ｇ２から大きく上昇操作した状態から、水田面Ｇ
２にまで下降操作して代掻き作業を開始する。これによ
り、ポジション設定器１２によりロータリ耕耘装置４を
水田面Ｇ２から大きく上昇操作している時点で、図３に
示すように超音波センサー１９から範囲Ｖ３を越えた検
出値（検出値Ｖ３ｃ等）が制御装置１３に入力されるの
で、この範囲Ｖ３を越えた検出値が入力されると、超音
波センサー１９を使用した水田での代掻き作業と判断さ
れて、前述の牽制用のアルゴリズム２２が自動的に作動
を開始する。逆に、カバー４ａのポテンショメータ８に
よる畑地での耕耘作業時には、ポジション設定器１２に
よりロータリ耕耘装置４を上限まで上昇操作しても、図
３に示すようにカバー４ａのポテンショメータ８から範
囲Ｖ２（Ｖ３）を越える検出値は出力されないので、畑
地での耕耘作業時では前述の牽制用のアルゴリズム２２
は停止状態を維持する。

【００２７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロータリ耕耘装置のカバーを使用した第１昇降
制御状態での農用トラクタの後半部の側面図

【図２】超音波センサーを使用した第２昇降制御状態で
の農用トラクタの後半部の側面図

【図３】耕深設定器の設定値、カバーのポテンショメー
タの検出値及び超音波センサーの検出値の関係を示す図

【符号の説明】

１，２ リンク ４ ロータリ耕耘装置 ４ａ ロータリ耕耘装置のカバー ５ アクチュエータ ８ 角度センサー １３ 制御装置 １５ 耕深設定器 １６ 制御装置の入力部 １６ａ，１７ａ，２１ａ 切換手段 １７ 角度センサーの出力部 １９ 超音波センサー ２１ 超音波センサーの出力部 Ｐ１ 横軸芯 Ｇ１，Ｇ２ 地面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の後部にリンク（１），（２）を介
   してロータリ耕耘装置（４）を昇降自在に連結して、前
   記リンク（１），（２）を昇降操作するアクチュエータ
   （５）と、前記アクチュエータ（５）を作動操作する制
   御装置（１３）とを備え、 前記ロータリ耕耘装置（４）の後部の横軸芯（Ｐ１）周
   りに上下揺動して地面（Ｇ１），（Ｇ２）に接地するカ
   バー（４ａ）と、前記ロータリ耕耘装置（４）に対する
   前記カバー（４ａ）の上下角度を検出する角度センサー
   （８）と、前記カバー（４ａ）よりも後方の地面（Ｇ
   １），（Ｇ２）から前記ロータリ耕耘装置（４）までの
   高さを検出する超音波センサー（１９）とを備えると共
   に、 前記ロータリ耕耘装置（４）の耕耘深さを人為的に設定
   する耕深設定器（１５）を備えて、 前記角度センサー（８）の検出値が前記耕深設定器（１
   ５）で設定された設定値に対応するように、前記アクチ
   ュエータ（５）により前記ロータリ耕耘装置（４）を自
   動的に昇降操作する第１昇降制御状態と、前記超音波セ
   ンサー（１９）の検出値が前記耕深設定器（１５）で設
   定された設定値に対応するように、前記アクチュエータ
   （５）により前記ロータリ耕耘装置（４）を自動的に昇
   降操作する第２昇降制御状態とに、前記制御装置（１
   ３）の作動状態を選択切換自在な切換手段（１６ａ），
   （１７ａ），（２１ａ）を備えてある農用トラクタのロ
   ータリ耕耘装置昇降構造。
2. 【請求項２】 前記角度センサー（８）における検出値
   の出力部（１７）を前記制御装置（１３）の入力部（１
   ６）に接続することによって前記第１昇降制御状態を設
   定し、前記超音波センサー（１９）における検出値の出
   力部（２１）を前記制御装置（１３）の入力部（１６）
   に接続することによって前記第２昇降制御状態を設定す
   るように、前記切換手段（１６ａ），（１７ａ），（２
   １ａ）を構成してある請求項１記載の農用トラクタのロ
   ータリ耕耘装置昇降構造。