JPS5971607A - トラクタの作業機角度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトラクタに連結されるロータリ、プラウ、排土
板等の作業機の角度制御装置に関する。

近時トラクタに連結される作業機を一定の左右方向傾倒
角度に制御する装置の開発が進んでいる。

このような制御装置においては、作業機の傾倒角度を検
出する手段を、作業機に取付けているためトラクタに連
結される各作業機毎に角度検出手段を取付ける必要があ
る。この九め作業機を取替える度に傾倒角度検出手段を
付は替えることは多大な手間を要し、また各作業機毎に
角度検出手段を取付けることは経済的にも問題がちシ、
しかも本機との電気的接続等の作業も不可避であるため
面倒であった。

本発明はルｉかる事情に鑑みてなされたものであり、作
業機の傾倒角度をトラクタ本体の傾倒角度及びトラクタ
と作業機とを連結する左、右の各ロワリンクの回動量の
差から検出して作業機の傾倒角度制御を行うようにした
トラクタの作業機角度制御装置を提案したものである。

以下本発明をその実施例を示す図面に基いて詳述する。

第１図は、後部にロータリを装着し、本発明装置を装備
したトラクタの一部破断左側面図、第２図はその要部平
面図である。図においてｌはトラクタ本体、２はトラク
タ本体１の後部に装着されたロータリであり、該ロータ
リ２は、１本のトップリンク２０及びその左、右下方の
２本のロワリンク２１Ａ！、２１ｒを介してトラクタ本
体１後側に昇降自在に取付けられている。即ちトップリ
ンク２０の前端は油圧リン）１０後側にトップリンクヒ
ンジ２２を介して連結支持されておシ、ロータリ２前端
の中央上方部にトップリンク２０後端を連結し、ミッシ
ョングー２５両側の下部隅部にロワリンクビンを介して
左右一対のロワリンク２１１．２１ｒ前端を連結支持し
、ロータリ２の前端側［＋１１に各ロワリンク２１１，
２１ｒ後端を連結している。

左、右の各ロワリンクビンにはロータリ型のポテンショ
メータ２３１　、２３ｒが取付けられており、左、右の
ロワリンク２１１．２１ｒの上下方向回動ｔに対ル＼し
プこ電位を夫々出力するようになっている。

油圧リフト１０には左、右一対のリフトアーム１１１、
ｌｌｒの基端が連動連結されておシ、左方のリフトアー
ム１１１の先端には連結ロッド２４の上端を連結してい
る。連結ロッド２４はターンバックルにて伸縮可能とな
っており、その下端を左方のロワリンク２１１の中程に
連結している。

右方のリフトアームｔｔｒの先端にはリフトロッド２５
の」二端を連結し、その下端に油圧シリンダ２６を一体
連設し、該油圧シリンダ２６のピストンロッド２８を右
方のロワリンク２ｔｒの中程に連結してあシ、油圧リフ
ト１０の駆動によりリフトアーム１１１．ｌｌｒが共動
してロータリ２全体を昇降させ、また油圧シリンダ２６
のピストンロッド２８の進退駆動によりロー・タリ２の
左右方向傾倒角度を変化させるようになっている。即ち
第３図に示すように電磁弁４５のソレノイド４３（又は
４４）か励磁されると驚（彪宜４５は＠（又は＠）の位
柩、となって油圧ポンプ４６を−らの圧油は油圧シリン
ダ２６のピストンロッド退入１１１１１　（又は進出側
）油室に送給され、他方の油室の圧油はタンクに還流さ
れて油圧シリンダ２６のピストンロッド２８が退入（又
は進出）シ、ロータリ２の右側（又は左側）が上昇する
Ｏ 左方の連結ロッド２４はターンバックルにてその長さを
変更し得るようになっており、ロータリ２の左右方向傾
倒角度の微調節が可能となっている。

油圧リフ）１０の上面には円筒状をした傾倒角センサ２
９が設けられておシ、鉛直線に対するその軸心の傾倒角
度に応じた電位を出力する。

第３図は本発明装置の要部電子回路図である。

図において３１は負極をボディアースしたバッテリであ
シ、その正極はキースイッチ３２を介して後述するウィ
ンドコンパレータ３０の電源端子■に接続されている。

また前述した左、右の各ロワリンク２１Ｃ２１ｒ基端に
設けられたポテンショメータ２３１．２３ｒの出力電圧
Ｖ２３Ａ’　、　Ｖｘｓｒは演算増幅回路５１に与えら
れている。ポテンショメータ２３１．２３ｒは、各ロワ
リンク２Ｌｌ、２１ｒの上下回動角度に対応した電圧を
出力するものであシ、各ロワリ／り２１１．２１ｒが水
平状態である場合に、その出力電圧Ｖｚ３１．　Ｖｘｓ
ｒがバッテリ３１の電圧Ｅｖの１／２となるように夫々
設定してあシ、各ロワリンク２１１．２１ｒが上昇して
その後端が前端よシ高くなると、電圧Ｖ２ｓｌ　、　Ｖ
２ｓｒが夫々上昇し、低くなると電圧Ｖｚｓｌ　、　Ｖ
２ｓｒが夫々下降するようになっている。

また前述した傾倒角センサ２９の出力電圧Ｖ２Ｑも演算
増幅回路５１に与えられている。傾倒角センサ２９は傾
倒角セ／す２９自身の左右方向傾倒角度が０度（従って
トラクタ本体１の左右方向傾倒角度が０度である水平状
態）である場合に、その出力電圧Ｖｚｏがバッテリ３１
の電圧Ｅｖの１／２となるように設定してあり、トラク
タｌの右側が上昇して機体後方からみて反時計方向に傾
倒するとＶ２Ｏは下降し、トラクタｌの左側が上昇して
同じく時計方向に傾倒するとＶ２Ｏは上昇するようにな
っている。

演算増幅回路５１は、まずボテン／ヨメータ２３１．２
３ｒの出力電圧■２３１．Ｖ２３ｒ　　を減算（Ｖ２ａ
ｌ　−Ｖ２ｓｒ　）　Ｌ、左右のロワリック２１Ｊ。

２１ｒの回動量の差を求めることによりトラクタ本体１
に対するロータリ２の左右方向傾倒角度を求め、次いで
この減算結果に基準電圧Ｅｖ／２を加、！ｌ−（Ｖｚ３
１−　Ｖ２３ｒ　＋　Ｅｖ　／　２　）　シてこの結果
と傾倒角センサ２９の出力電圧Ｖ２９を減算処理（Ｖ２
８／−Ｖ２３ｒ　−１−ＥＶ／２−　Ｖ２９）するよう
になっておシ、従って水平面に対するトラクタ本体ｌの
傾倒角度をトラクタ本体１に対するロータリ２の左右方
向傾倒角度に補正することにより、ロータリ２の水平面
に対する左右方向傾倒角度に対応した電圧Ｖｓ＋を得る
ようにしたものである。そしてこの電圧ＶＢ＋をウィン
ドコンパレータ３０の比較識別の対象どする信号な与え
るべき入力端子■、■に与えている。

ウィンドコノパレータ３０は変化する入力電圧を、自ｒ
Ｊ＋　Ｋ設定できる２つの比較基準電圧と比較ｌ〜で−
ｆｒ別する半４１体装ばてあうで、この実施例ではンー
メンス社１．４　Ｔ　ＣＡ　９６５を用いている。

つ’ｆ　７１’コンパレータ３０の端子■は第４図に示
すようにウィンｌ゛の中点を規定する１Ｌ圧を５えるべ
き入力端子であって、可変抵抗３４の出力電圧が入力さ
れている。可変抵抗３４はロータリ２の水平角度設定用
に設けられたものであシ、バッテリ３１の正極に連なる
キースイッチ３２とは抵抗３３を介して接続され、また
抵抗３５を介してボディアースされている。可変抵抗３
４の抵抗値設定用のつオみ１２は運転席１３の前方の操
作パネル１４に設けられている。つ寸り抵抗３３、可変
抵抗３４、抵抗３６にて構成される分圧回路の電圧をつ
まみ１２の左右への回動によシ設定してこれをウィンド
コンパレータ３０の端子■へ与えている。そして■８が
バッテリ３１の電圧Ｅｖの１／゛シである場合はロータ
リ２は水平状態とされる。

ウィンドコンパレータ３０の端子■への入力電圧■９　
　は第４図に示すようにウィンドの１／２幅を規定する
ものであり、バッテリ３１の正極ラインとボディアース
との間に介装された抵抗３６と抵抗３７との接続点の電
位が与えられている。

端子■、＠はウィンドコンパレータ３０の出力端子であ
って、夫々２個のトランジスタを接続してなる駆動回路
４１．４２に接続され、夫々の出力Ｖ２　、　ＶＩ４　
　がローレベルになった場合にソレノイド４３．４４’
ｉ各励磁するようにしてあシ、前述の如くソレノイド４
３（又は４４）の励磁によりｎｉＪ記油圧油圧シリンダ
２６ストンロッド２８が退入（又ｅよ進出）するように
なっている。

次に第４図に基きウィンドコンパレータ３０の動作につ
き簡単に説明する０第４図（イ）、（ロ）は夫々２値出
力Ｖ２　＋　ＶＩ４　　’ｔ、横軸に演算増幅回路６１
の出力Ｖ５１をとって示したものである。Ｖ１４はＶｓ
＋　（Ｖｓ　−Ｖ９でローレベルとなってソレノイド４
３が励磁される結果ピストンしＸラド２８が退入しＣＣ
１−タ＋）　２　ノ右側カｈ昇Ｌ、ＶＢ１＞Ｖｓ−Ｖｅ
で・・イレベルとなシ、また■２はＶＢ１　（Ｖｓ　−
１−Ｖ９でハイレベル、　　Ｖｂ＋　）＞　Ｖｓ　−１
−Ｖ９　ｆローレベルドナってソレノイド４４が励磁さ
れる結果ピストンロッド２８が進出してロータリ２の右
側が下降する０そしてＶｓ　−Ｖ９〜ＶＢ＋Ｖ９の範囲
をウィンドと称し、　　ＶＢが中点を、また■９がその
幅の１／２を規定−する。本東施例においては中点を規
矩するｖ８はｆｆ１Ｊ変抵抗３４で適宜に設定された値
で固定されているが、演算増幅回路６１の出力電圧Ｖ５
１はロータリ２の水平角度（水平面に対する絶対水平角
度）の状態に応じて変化する。つまりロータリ２の状態
と設定角度によって■２又はＶＩ４がローレベルになシ
、ソレノイド４３又は４４が励磁される結果ロータリ２
の左右方向傾倒角度の制御が行われる。そしてＶｓ＋が
ウィンド内にある場合、つまｐＶｓ−Ｖ９〜Ｖｓ　−４
−Ｖ９の範囲にある場合は制御の不感帯としてロータリ
２の左右方向傾倒角度の制御は行われない。

斯かる構成の本発明装置は次のように使用され動作する
。作業を開始するにあたり、ロータリ２の左右方向傾倒
角度をつまみ１２にて設定する。

これにょシ可変抵抗３４の抵抗値は変化してウィンドコ
ンパレータ３０の端子■）へは設定角度に対応する電圧
■８が入力される。

一方、傾倒角センサ２９はトラクタ本体ｌの左右方向の
傾倒を検出しており、またポテンショメータ２３１．２
３ｒは左、右の各ロワリンク２ｕ、２１ｒの回動量を検
出しておシ、演算増幅回路５１は傾倒角センサ２９、ポ
テンショメータ２３１、２３ｒの検出結果から前述した
ように所定の演算を行ってロータリ２の左右方向傾倒角
度に対応した電圧Ｖｓ＋を端子■、■に与えており、こ
の電圧Ｖ５＋に基いて、ロータリ２の左右方向傾倒角度
かつ１み１２にて設定された状態となるまでソレノイド
４３又４４が励磁され、ロータリ２はつまみ１２にて設
定された左右方向傾倒状態となる。

今、つまみ１２にてロータリ２を水平状態（即ち、左右
のロワリンクが、等しく回動した状態であって■２３１
−■２３ｒ）に設定し、トラクタ本体１も水平状態（即
ちＶ２９＝Ｅｖ／２）として作業を行先そして画面の凹
凸等によυｌ・ラクタ本体１の右側が左側よりも低くな
って右方（又は左方）に傾倒すると、この傾きに伴って
ロークリ２も右方（又は左方）が低い状態に傾き、トラ
クタ本体１に設けられた傾倒角センサ２９はこの状態全
検出してその出力’Ｖ＋ｏは低下し、演算増幅回路５１
はロータリ２の水平面に対する左右方向傾倒角度を演算
してその出力Ｖｓｌ（＝　Ｖ２３／　−Ｖ２３ｒ−４−
Ｅｖ／２−ＶｓＱは上昇（又は下降）し、ＶｓｌがＶ８
＋Ｖ９よシも大（又はＶｓ　−Ｖｏよりも小）となると
端子■（又は０）の出力Ｖｚ　（又はｖ１４）がローレ
ベルとなってソレノイド４３（又は４４）が励磁され、
油圧シリンダ２６のピストンロンド２８が退入（又は進
出）する結果、ロータリ２の右側が上昇（又は下降）し
てロータリ２は左方（又は右方）に回動する。そしてと
の回動は演算増幅回路５１の出力Ｖｓ＋　カＶｓ　＋Ｖ
Ｇｌ　ヨＦ）　モ小（又１ｄ　Ｖｓ　−Ｖｏ　ヨｐ　４
大）となるまで、即ちＶＳ２がウィンド内となるまで行
われ、ロータリ２はつまみ１２にて設定された左右方向
傾倒状態となり、圃場はつまみ１２にて設定された略一
定の傾斜角度にて耕耘されることになる。この場合、ウ
ィンド幅（即ち不感帯幅）を規定する電圧■９は抵抗３
６．３７にて固定されているため、設定角度の変化に対
しても常に一定となっている。

なお上述の実施例においては、作業機としてロータリに
ついて説明しだがこれに限るものではなく、プラウ、ハ
ロー等の作業機にも適用できる。

以上詳述したように本発明は、その伸縮によシ作業機の
左右方向傾倒角度を変更する作業機連結部材と、該連結
部材の伸縮駆動手段と、基準面に対するトラクタ本体の
左右方向傾倒角度を検出する手段と、左、右の各ロワリ
ンクの回動Ｊｕを検出する手段と、雨検出手段の検出結
果に基いて作業機の基準面に対する左右方向傾倒角度を
求める手段とを備え、この傾倒角度に基いて前記伸縮駆
動手段を制御するものであるので、作業機の左右方向傾
倒角度検出手段を、各作業機毎に取付ける必決がなく、
従って作業機イＣ取替えても作業機の取替えだけを行え
ばよく、作業性は著しく同上し、角度制御は容易に行え
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図は本発
明装置全装備し、後部にロータリを装着したトラクタの
一部破断左側面図、第２図はその波部乎面ヌ１、第３図
は本発明装置の要部成子回路図、第４図はウィンドコン
パレータの動作説明図である。 ｌ・・・トラクタ本体、２・・・ロータリ％　　２１１
，２１ｒ・・・ロワリンク、　　２３Ａ、２３ｒ・・・
ポテンショメータ、２６・・・油圧シリンダ、２９・・
・傾倒角センサ、３０・・・ウィンドコンパレータ、４
３．４４・・・ソレノイド、４５・・・電磁弁、５１・
・・演算増幅回路。 特許出願人　　ヤンマー農機株式会社 代理人　弁理士　　河　野　登　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、その伸縮によシ作業機の左右方向傾倒角度を変更す
   る作業機連結部材と、該連結部材の伸縮駆動手段と、基
   準面に対するトラクタ本体の左右方向傾倒角度を検出す
   る手段と、左、右の各ロワリンクの回動量を検出する手
   段と、雨検出手段の検出結果に基いて作業機の基準面に
   対する左右方向傾倒角度を求める手段とを備え、この傾
   倒角度に基いて前記伸縮駆動手段を制御する構成とした
   ことを特徴とするトラクタの作業機角度制御装置。