JPS595244B2 - 耕耘機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トラクタに昇降自在に連結した耕耘装置を自
動的に昇降制御して耕深の安定を図るようにした耕耘機
に関するものであって、耕深の安定化を図りながら過負
荷によるエンジンストップをも自動的に防止して能率的
な耕耘作業を行えるようにすることを目的とする。

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図はロータリー耕耘装置１をトラクタ２の後部に昇
降自在に装着した乗用型耕耘機を示し、トラクタ２に搭
載のエンジン３の動力で後部推進車輪４，４及び前記耕
耘装置１を駆動するとともに、油圧ポンプ（図示せず）
を駆動し、電気制御信号により適宜切換え作動される油
圧制御バルブ（後述）の作動で、前記耕耘装置１の昇降
機構としての単動式油圧シリンダ５を伸縮作動させて、
このシリンダ５に連動連結されたリフトアーム６を上下
揺動させ、もってリフトアーム６に吊り持ち支持された
耕耘装置１を昇降駆動するよう構成しである。

前記油圧シリンダ５は、エンジン３の負荷変動及び耕耘
装置１のトラクタ２に対する相対高さ変化に基づいて自
動制御されるべく構成してあり、その詳細を第２図のブ
ロック線図にて説明する。

エンジン３の実回転速度を検出する検出器７かもの信号
Ｅ、並びに基準のエンジン回転速度を設定する回転速度
設定器８からの信号Ａが第１減算器９に印加されて、エ
ンジン負荷をエンジン回転。

速度の低下量Ａ−Ｅとして検出すべく負荷変動検出装置
を構成しである。

又、前記第１減算器９からの信号Ａ−Ｅ及び耕耘装置１
のトラクタに対する相対レベルを調節して目標耕深を設
定変更するための耕深設定器１０からの信号Ｈが加算器
１１に印加されるとともに、この加算器１１からの信号
Ａ−Ｅ＋Ｈ及び耕耘装置１のトラクタに対する相対レベ
ルを検出するレベル検出器１２からの信号りが第２減算
器１３に印加され、前記各検出及び設定器７，８，１０
及び１２からの信号のバランス関係により、エンジン負
荷の増減及び設定耕深値に鑑みて耕耘装置１を上昇ある
いは下降させるかの判別信号が第２減算器１３かも取出
されるよう構成しである。

つまり、第１減算器９からの信号Ａ−Ｅはエンジン回転
速度低下に伴って増大し、且つ耕耘装置１の上下位置検
出装置としての耕深設定器１０及びレベル検出器１２か
らの信号Ｈ及びＬの偏差Ｈ−りは耕深増大に伴って増大
するように設定されており、エンジン回転速度が低下し
ている状態で耕耘装置１が設定耕深位置よりも浅く位置
していて、回転速度低下量（エンジン負荷）Ａ−Ｅ＞０
と耕耘装置１の設定耕深への偏差値Ｈ−Ｌ〈０が等しい
と第２減算器１３からの出力が零となって耕耘装置１の
昇降が不要であると判別され、この状態からエンジン回
転速度低下量Ａ−Ｅが増大すると第２減算器１３からの
出力が正となって耕耘装置１の上昇が必要であることが
判別され、又、逆にエンジン回転速度低下量Ａ−Ｅが減
少すると第２減算器１３からの出力が負となって耕耘装
置１の下降が必要であることが判別されるのである。

そして、この耕耘装置１の昇降に伴うエンジン回転速度
低下量の変化並びにレベル検出器１２からの信号変化に
基づいた前記バランス関係が成立するように耕耘装置１
の昇降制御が行われるのである。

つまり、第２減算器１３からの出力が正であると、これ
が判別器１４で判別されて、この判別器１４から上昇制
御信号を発してリフトアーム６を上昇揺動駆動するよう
に油圧シリンダ５の上昇バルブ１５を開き、又、逆に出
力が負であると、これが判別器１６で判別されて、この
判別器１６から下降制御信号を発してリフトアーム６及
び耕耘装置１力−重下降するように油圧シリンダ５の下
降用バルブ１７を開くよう自動昇降制御機構を構成しで
ある。

尚、耕耘装置１０人為昇降は、耕深設定器１０の出力回
路中に設けたスイッチ２６の操作によるものであり、上
昇時には設定器１０からの信号Ｈに代えて別の設定器２
５でセットされた一定の大きい正信号を印加し、下降時
には設定信号Ｈなそのまま伝えるように構成されている
。

又、前記第２減算器１３における昇降判別制御のみでは
、エンジン回転速度が大きく低下した状態においても前
記バランス関係が成立して低速走行状態や高負荷状態に
安定維持され、作業能率の、低下やエンジンストップを
きたす虞れが生ずるので、次のような制御によってこの
問題を解決している。

つまり、前記第１減算器９からの信号Ａ −Ｅは異った
基準値ａ、ｂ、ｃ（但しａ＜ｂ＜ｃ 〕が夫夫夫力セッ
トされた３個の比較器１８，１９゜２０に印加されてお
り、信号Ａ−Ｅの値によって次の四種の制御が行われる
。

■ 耕耘装置１を地上に浮上させた状態から下降させた
とき、第１減算器９からの信号Ａ−Ｅが第１基準値ａよ
り小さい間は、判別器１６からの連続信号（高速下降制
御信号）はスイッチ回路２３を経て下降用バルブ１７に
伝えられて耕耘装置１は連続下降する。

つまり判別器１６からの出力信号に基づいて同時に低速
下降信号発信回路としての間歇信号発生器２４も働き、
間歇的に下降信号（低速下降信号）を発しているが、判
別器１６からの連続信号が優先するために連続下降状態
となり、前記信号Ａ−Ｅが第１基準値ａ以上になると第
１比較器１８が作動してスイッチ回路２３を切換え、判
別器１６からの連続信号が直接バルブ１７に伝えられる
のを阻止し、間歇信号発生器２４からの信号のみでバル
ブ１７を制御する状態となる。

つまり、上記制御によって耕耘装置１が地中の比較的浅
い位置に至るまでは連続的に急速下降されるのである。

■ 前記信号Ａ−Ｅが第１基準値ａ以上で第２基準値す
より小さい範囲においては第２減算器１３かもの正又は
負の出力信号に基づいて、上記■で説明したように耕耘
装置１が緩速下降又は急速上昇の昇降制御が成される。

■ エンジン負荷増大によってエンジン回転速度が大き
く低下して第１減算器９からの信号が増大し、第２基準
値すを越え且つ第３基準値Ｃより小さい値になると、第
２比較器１９が作動して下降禁止指令信号が下降用バル
ブ１７の制御禁止回路２１に入力され、第２減算器１３
から下降指令があったとしても下降作動が禁止され、第
２減算器１３から上昇指令があった場合だけ上昇制御が
行われる。

■ 一層のエンジン回転速度低下に伴って第１減算器９
からの信号が第２基準値すを越えると、第３比較器２０
が作動して強制上昇指令信号が発せられ、この元号に基
づいて間歇信号発生器２２が作動し、第２減算器１３か
らの昇降制御指令に拘わらず上昇用バルブ１５を間歇的
に作動させ、第３基準値Ｃを下回るまで耕耘装置１を強
制上昇させて負荷の軽減が図られるのである。

そして本発明においては、圃場端の枕地耕耘用に次のよ
うな構成が更に付加されている。

つまり、前記第１比較器１８からの出力回路中にはこの
比較器１８から出された連続下降阻止指令がスイッチ回
路２３に伝達されるのを阻止するスイッチ回路２７が設
けられている。

又、第１図中に示すように、前記耕耘装置１の後部にお
いて圃場面に接地追従すべく配設された整地板２８の支
持ロッド２９には差動トランスや直線スライド型ポテン
ショメータ等からなる高さ検出機構３０が装備され、耕
耘装置１と圃場面との相対高さが検出されるよう構成さ
れるとともに、この検出結果が比較器３１に入力されて
いる。

この比較器３１には耕耘装置１の耕深設定に伴って変更
される設定器３２からの信号が比較基準値として入力さ
れるとともに、この比較器３１からの信号が前記スイッ
チ回路２７に印加されると比較器１８からの指令がスイ
ッチ回路２３に伝達されないように構成されている。

そして、前記設定器３２の基準値は前記高さ検出機構３
０の検出結果による耕耘装置１０対地高さが一定範囲よ
り高くなると比較器３１から信号が出るよう設定されて
いる。

上記構成によれば、トラクタ２を往復走行させながら列
状に隣接耕耘を行う通常時には、エンジン回転速度の低
下量検出に伴って前述の制御が行われて、耕耘装置１の
高さを設定器１０で設定された高さに近づけるとともに
エンジン負荷を一定範囲内に維持する制御が行われるこ
とになる。

そして、隣接耕耘が完了した後に圃場端の枕地を仕上げ
耕耘するときには、トラクタ２が凹凸や起伏を通過する
たびに前後揺動されて耕耘装置１も頻繁に地中への押込
み作用と引上げ作用とを受ける。

この場合、押込み作用は主としてトラクタ前輪が白地に
乗り上がるときに生ずるが、耕耘装置１はトラクタ後部
に位置しているためにトラクタ後傾による押込み量及び
押込み速度は比較的小さく、耕深増大に伴うエンジン回
転速度低下の検出による前記制御によって特に遅れなく
耕深が維持される。

又、耕耘装置１の引上げ作用は主としてトラクタ後輪が
凸部に乗り上がるときに生じるので、この時の引上げ量
及び引上げ速度は相当太き（なるが、整地板２８は直ち
に圃場面に追従するので、耕耘装置１０大きい引上げは
直ちに検出装置３０で検出され、比較器３１からの信号
でスイッチ回路２７が切換えられてスイッチ回路２３へ
の連続下降阻止信号は遮断され、判別器１６からの信号
によって下降用バルブ１７は連続操作され、耕耘装置１
は連続下降（急速下降）されるのである。

尚、耕耘装置１の下降速度は油圧シリンダ５の排油抵抗
を制御することによっても調節することができる。

以下説明したように、本発明は、トラクタに搭載したエ
ンジンの回転速度低下量によってエンジン負荷の変動量
を検出する負荷変動検出装置と、トラクタに上下駆動自
在に装着した耕耘装置の対機体上下位置の設定値に対す
る変動量によって対接高さを検出する位置検出装置とを
設け、前記エンジン回転速度低下量と耕耘装置の上下位
置変動量との相関を予め設定した状態で、前記雨検出装
置による検出結果の加算値が一定値になると前記耕耘装
置の昇降機構を停止保持させ、前記加算値が一定値から
外れると下降制御信号または上昇制御信号を発して前記
昇降機構を作動させて、耕耘装置を自動昇降制御する制
御機構を装備すると共に前記下降制御信号を発する回路
中に高速下降制御信号のスイッチ回路と低速下降信号発
信回路を並列接続して前記負荷変動検出装置によって一
定範囲以上のエンジン負荷増大の検出に基づいて前記ス
イッチ回路からの高速下降制御信号を遮断すべく構成し
、さらに前記耕耘装置に耕耘装置と耕地面との相対高さ
を検出する対地高さ検出装置を設け、この対地高さ検出
装置による耕耘装置の対地高さが一定範囲より高くなっ
たことの検出結果に基づいて、前記のスイッチ回路から
の高速下降制御信号の遮断を、阻止すべく構成しである
ことを特徴とする。

これによって、エンジン回転速度があまり低下しない作
業状態では、はぼ設定した対地高さで耕耘作業を行える
ものであり、耕耘負荷が増大してエンジン回転速度が低
下するとエンジン負荷変動量と耕耘装置の上下位置変動
量との相関により、作業装置を上昇させ、その上昇量と
負荷量とがつり合うと作業装置の上昇を停止させて、そ
の高さ位置で耕耘作業が行なわれる。

つまり、この作業状態は高負荷で安定した作業状態であ
り、そしてこの耕耘作業状態から耕耘負荷が減少してエ
ンジン回転速度が回復してくると制御機構による下降制
御信号を受けて耕耘装置は下降する。

このときエンジン回転速度の回復時におけるエンジン回
転速度の低下量として現われるエンジン負荷が一定範囲
以上の負荷のときに急激に耕耘装置を下降させるとエン
ジン負荷が急増して再び耕耘装置が上昇したり、エンジ
ンストップが生じる虞れがあって安定した耕深での作業
ができないが、前記一定範囲以上のエンジン負荷を受け
たエンジン回転速度の回復時に高速下降制御信号用のス
イッチ回路からの信号を断って低速下降信号発信回路か
ら発信される信号によって耕耘装置を低速下降させるの
でエンジンストップもなくスムーズに耕耘装置が下降し
、好適な耕耘作業を行なうことができる。

しかしながら、上記の耕耘制御において、エンジン回転
速度の低下及び回復は耕耘装置の耕耘負荷の変化より多
少遅れるために、枕地等の大きな凹凸の多い地面や土質
（軟硬度）の変化が多いところでは、エンジン負荷の回
復時に耕耘装置を低速下降させると地面の凹凸等に対す
る耕耘装置の追随がうまく行えない虞れがあるが、本発
明においては、耕耘装置に耕耘装置と耕地面との相対高
さを検出する対地高さ検出装置を設けて、耕耘装置が深
い凹部に入って耕耘装置が耕地面に対して相対的に一定
範囲上昇したことを検出すると前記のスイッチ回路から
の高速下降制御信号の遮断を阻止する、すなわち高速下
降制御信号を発して耕耘装置を高速下降させるので地面
の凹凸に対する耕耘装置の追随性が良好になり、エンジ
ンストップもな（圃場面の状況に適合した好適な耕深制
御が行なえるに至った。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る耕耘機の実施例を示し、第１図は全
体側面図、第２図は制御機構のブロック線図である。 １・・・・・・耕耘装置、２・・・・・・トラクタ、３
・・・・・・エンジン、５・・・・・・昇降機構、２３
・・・・・・スイッチ回路、２４・・・・・・低速下降
信号発信回路、３０・・・・・・対地高さ検出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トラクタ２に搭載したエンジン３０回転速度低下量
   によってエンジン負荷の変動量を検出する負荷変動検出
   装置と、トラクタ２に上下駆動自在に装着した耕耘装置
   １０対機体上下位置の設定値に対する変動量によって対
   機高さを検出する位置検出装置とを設け、前記エンジン
   回転速度低下量と耕耘装置１の上下位置変動量との相関
   を予め設定した状態で、前記雨検出装置による検出結果
   の加算値が一定値になると前記耕耘装置１の昇降機構５
   を停止保持させ、前記加算値が一定値から外れると下降
   制御信号または上昇制御信号を発して前記昇降機構５を
   作動させて、耕耘装置１を自動昇降制御する制御機構を
   装備すると共に前記下降制御信号を発する回路中に高速
   下降制御信号用のスイッチ回路２３と低速下降信号発信
   回路２４を並列接続して前記負荷変動検出装置によって
   一定範囲以上のエンジン負荷増大の検出に基づいて前記
   スイッチ回路２３からの高速下降制御信号を遮断すべく
   構成し、さらに前記耕耘装置１に耕耘装置１と耕地面と
   の相対高さを検出する対地高さ検出装置３０を設け、こ
   の対地高さ検出装置３０による耕耘装置１０対地高さが
   一定範囲より高くなったことの検出結果に基づいて、前
   記のスイッチ回路２３からの高速下降制御信号の遮断を
   阻止すべく構成しであることを特徴とする耕耘機。