JPS60241803A - 作業機傾斜角制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は作業中の農用トラクター機体の左右の傾きに拘
わらず、作業機の対地傾斜角度をオペレーターが任意に
設定し、自動的に維持する作業機傾斜角制御装置に関す
るものである。

（ロ）従来技術 従来から作業機（ｌＪ斜角制御装置については出願がな
されているが、特に特開昭５８−２１６６０２号公報に
示す技術の如く、農用トラクターの機体に対し、作業機
の傾斜角を感知するフィードバックセンサーは、リフト
リンクと傾動センサーの間に介装されていたのである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 前記のような従来技術においては農用トラクターに対す
る作業機の傾斜角を、リフトリンク長の変化である長さ
にて代用して測定していたので、作業機の高さによる誤
差や、各種作業機を次々と装着した場合のリフトリンク
とロワーリンクとの穴位置倹更等に伴なう誤差が発生し
ていたのである。これを解決する為に、リフドアー広角
度検出センサーやリフＩ・穴変更用の選択スイッチを設
けていたのである。

本発明では、作業機の左右傾斜角度をダイレクトに検知
し、乍ら、フィードバックセンサーは農用Ｉ・ラフター
の機体側に設けたものである。

又、傾斜角を設定した状態で圃場端回行する時に、この
傾斜角を同し向きに設定し直す必要があるが、本発明に
おいては、設定用のスイングダイヤルはそのままで、ス
イング反転スイッチをＯＮしておけば、作業機の上昇毎
に右・左と自動的に切換えｉＪＪ能としたものである。

（ニ）問題を解決するための手段 本発明の目的は以トの如くであり、この目的を達成する
為に次の如く構成しているのである。

即ち、農用トラクターに装着した作業機を、圃場面の凹
凸及び農用トラクターの機体のＩＩＪｉ斜に拘わらず、
當に一定の左右傾斜角に制御する構成において、ｆ頃斜
角を手動により設定するスイングダイヤル、及び農用ｌ
・ラフター機体の傾動を感知−４るスイングセンサー、
及び作業機の農用］−ラクターに対するｌＩＪ！斜角度
を感知するフィ　Ｉ゛ハツクセ２号を全で農用Ｉ・ラフ
ター側に配置したものである。

又、スイングダイヤルの設定値を動かさずに作業機の圃
場端同行の為のＬド動毎ζこ、作業機の（ψ斜角度を同
しにして、傾斜方向を全く逆にするスイング反転スイッ
チを農用１−ラフター側に設は該スイッチをＯＮするご
とにより、圃場端回行毎に交互に切換え可能としたもの
である。

（ホ）実施例 本発明の目的・構成は以ｌ−の如（であり、次に添付の
図面に示した実施例を説明すると。

第１図は、農用トラクターの後部にＬｌ　タリ耕耘装置
を装着した状態の側面図、第２図はスプリングカルテ装
置を装着した状態の側面図、第３図は第１図の平面図で
ある。

ロータリー耕耘装置・スプリングカルチ装置は、成る程
度広い作業幅を持っているので、ごれらの作業幅におい
て、作業機が水平又は、一定の角度を常に保持すること
が要求されるのである。Ａがロータリー耕耘装置であり
、Ｂはスプリングカルチ装置である。従来の作業機角度
制御装置においては、作業機が水平に対して、何度傾い
ているかを感知するフィードバックセンサーをロータリ
ー耕耘装置の耕耘カバーに設けたり、作業機が農用トラ
クターに対して何度傾いているかを感知する機体（’Ｊ
！　斜用スイングセンサーをリフトリンクに設りた傾動
シリンダーの横に併置していたのである。

これに対し本発明では、これらの２個のセンサーを農用
トラクターの機体側に設けてロータリー耕耘装置以外の
スプリングカルチ等でも作業機角度制御が行えるように
構成している。

即ち、農用トラクターの座席１０と、左右のフェンター
９１．・９Ｒの間で座席の左側にスイングセンサー６と
、フィードバックセンサー７を設けて、作業機であるロ
ータリー耕耘装置ＡやスプリングカルチＢからのフィー
ドバックは、フィードバックワイヤー２にてフィーニド
パックセンサ　７へ信号を伝えている。フィードバック
ワイヤー２の後端は、ロアリンクビン１９に固定されて
作業機の左４１傾動を感知している。

又、座席１０とフェンダ−９１ンとの間には作業機のリ
フトアーム１５１．・１５Ｒにより−に上回動を感知す
る油圧コントロールレバー位置感知用のボジンヨンセン
サー８が設けられている。

又、作業機上下昇降用の油圧コントロールレバー１１部
にリフトアーム制御用の油圧装置及び、傾動シリンダー
制御用の油圧装置を納めて／１１１圧コントロールボッ
クス７設けられている。

又、左右のフェンダ−９Ｌ・９Ｐのうち、右側のフェン
ダ−９Ｒ上に電気回路部分の電気コンｌ−ロールボック
スｌが設けられている。

リフトアーム１５１、・１５Ｒが上ドに回動し、作業機
を上下に回動すると共にリフＩ・リンク１３に介装され
た傾動シリンダーが伸縮されて、作業機が左右に傾動制
御される。３はデプスコントロールのフィードバックワ
イヤー、１４は左側のリフトリンり、１６１．−１６１
１はロワーリンク、４ａはトノプリンタヒンジ、４はト
ノプリンクである。

第４図は、フィー　トハノクワイヤ−２の後端をロワー
リンクピン１９に固結する部分の分解状恕の斜視図、第
５図は同しく組立て時の状態を示す斜視図、！！８６図
は同しく前面断面図、第７図は間しく側面肋面図である
。

本発明においては、スイングセンサー６を作業機側には
設けずに農用ｌ−ラクター側に設けて、実際の作業機傾
動角の水平に対する角度はロワーリンクピン１９部の傾
動を感知している。このロワーリンクビン１９の傾動角
をフィードバックワイヤー２にスイングセンサー６に伝
えているのである。

そし゛て従来からある作業機のロワーリンクビンに、ど
れでもフィードバックワイヤー２を装着弓部ととする為
に、第４図より第７図の如（構成されている。ロワーリ
ンクビン１９は作業機側より突出されており、これにロ
ワーリンク１６＋、のジツインＩ・ボール１８部ヲ挿入
し、ピン孔にロックピンを挿入して、抜番）止めを構成
していたのである。本発明ではこのロワーリンクビン１
９の小径部に取付軸２３を嵌入し、Ｕ字形のピン２１を
挿入し、ロワーリンクの抜は止めを行ない口、り部２２
を取４＝３軸２３の穴２３ｄに嵌入して、取付軸２３の
抜は止めを行っている。取付爪には切欠長孔２３ｃが構
成され、取付軸２３とロワーリンクビン１９ａとの挿入
組み立てを容易としている。

又、この取付軸２３の小径部２３ａにインナーワイヤー
筒軸２５を嵌入し、ワッシャー２４と止め軸２６にて抜
は止めしている。このインナーワイヤー筒軸２５には、
第７図の如く突起部２５ａがあり、これにフィードバッ
クワイヤー２のインナーワイヤー２８が固定されている
。２ｂはフィードバックワイヤーの７ウターワイヤーで
ある。

第８図は、本発明の電気装置のブロック線図である。フ
ェンダ−９Ｒの前部に設けられた電気コントロールボッ
クス１内にはマイクロコンピュータ−にて構成されたコ
ントローラー２９が収納されており、このコン１−ロー
ラーにオペレーターの指示を与えるダイヤル・スイッチ
類が５組組み込まれζいる。

３０は作業機傾斜制御を自動とするか、手動とするかを
切替える自動・手動切替スイッチ、３１は作業機の左右
（Ｉｌｌ！　斜角を設定するスイングダイヤル、３２は
手動制御に切換えた際の使用する手動スイングスイッチ
、３３は制御の収束速度を決定する為のスイング速度切
替スイッチ、３４は作用の欄で述べる圃場端回行後に（
ＩＪ！斜方向を逆にし、傾斜角は同しとするスイング反
転スイッチである。以」二が電気コントロールボックス
１内に納められており、オペレーターからの指令が与え
られる。

又、コンＩ・ローラー２９へは、スイングセンサー６、
フィードハックセンサー５より、傾斜角の感知信号が入
力される。又、油圧コントロールレバーＩｉの傾動角を
感知するポジションセンサー８より、ポジションコント
ロールの収束位置が人力される。

これらの信号を比較・判断し、コントローラー２９より
油圧コントロールボックス７内の傾動シリンダー用の制
御バルブ４９へ電気信号が送られるのテする。ｉｌｌ　
？ａｌｌバルブ４９はソレノイドバルブに構成されてお
り、伸縮用のソレノイｔ”　４９ａ・４９ｂが構成され
ている。

油圧コントロールボックス７内にはリフ１アーム１５１
、・１５１１を回動する」皿上回動油圧シリンダー用の
制御バルブ３５も構成されている。

第８図において、制御バルブ４９のソレノイＦ４９ａ・
４９ｂにて制御された圧油は、傾動シリンダー１２内へ
流入し、作業機Ａ−８を左右傾動させる。そして傾動す
ると、その角度はフィードハックワイヤー２にて、フィ
ードバックセンサー５ヘフイートパノクされる。スイン
グセンサーは農用トラクターが水平に対して何度（’Ｊ
　斜しているか感知するのである。

第９図は、作業機傾斜制御装置の油圧回路図である。農
用トラクターのエンジン側面に設Ｕた油圧ポンプにて作
られた圧油は、フローデバイダ−にて分岐すれ、一方が
フローコン］・ロールバルブ４０、リリーフ弁４１、外
部取出９Ｊ換弁３６を経て制御バルブ４９に送られる。

３７・３８・３９は外部作業機へ０ の取出し口である。又、４２・４３は傾動シリンダーＩ
２へのパイロットチェック弁である。

（へ）作用 次に本発明の詳細な説明すると。

まず第１に作業機の対地左右傾斜角制御について述べる
と。

電気コントロールボックス１に作業機の対地左右傾斜角
を設定する設定器であるスイングダイヤル３１が設番」
られているので、このスイングダイヤル３１にて水平又
は、右何度、左何度の角度設定が行われる。この出力を
ＶＡとする。又、農用トラクタ一本体の傾斜角度はスイ
ングセンザ−６によって感知され、この出力をＶＢとす
る。又、作業機自体の左右ＩＩＪｉ斜角度をフィーＩ・
ハックセンサーによって感知し、この出力をＶＣとする
。

これらＶＡ　・ＶＢ　・ＶＣの出力の角度に対する出力
特性は、第１２図のグラフの如（設定されている。即ち
、各々のセンサーは傾斜角度００度の時、出力Ｖｏとな
るように設定されている。即ち、スィングダイヤル３１
設定角度０°−θ０、スイン１ グセンサー機体水平時−θ０、フィードバックセンサー
の作業機と本機との相対角度０−００の時にＶｏとなる
ように設定しているのである。

そして、コントローラーによる比較・判断された後の信
号は、常に■＾＝ＶＢ＋ＶＣ−ｖｏとなるように制御さ
れるのである。即ち、農用トラクタ一本体が右下がり（
ＩＮ斜となるとＶＢが減少し、又、スイングダイヤル３
１を右下がり側に設定するとＶＡが増加するので、ＶＡ
　＞ＶＢ　＋ＶＣ＝Ｖ。

となるが、コントローラーはこれを判断し、ＶＡ−ＶＢ
　＋ｖｃ−ｖＯとなるように制御バルブ４９のソレノイ
ドに信号を与え、傾動シリンダーを縮めて、作業機を右
上りにし、これによりＶＣが増加させられるのである。

この結果ＶＡ　＝ＶＢ　Ｉ　ＶＣ−Ｖｏに戻るのである
。

逆に農用トラクターの機体が右トリｐｉ４斜となるとＶ
Ｂが増加し、スイングダイヤルを右下り側に設定しＶＡ
が減少すると、ＶＡ　＜ＶＢ　＋ｖｃ　−’ＶＯとなり
、コントローラーは傾動シリンダ　を伸ばす方向に制御
バルブ４９のソレノイドに信号をちえ２ 、作業機を右下りとする。これによってＶＣは減少し、
ＶＡ　”ＶＢ　＋ｖｃ−Ｖｏの関係に戻り、ここで制御
バルブ４９を中立に戻す。このようにしてスイングダイ
ヤルの設定値に対して作業機の対地傾斜角度を自動的に
維持するのである。

第２に作業機の上下回動に対する左右ｌｖ！斜角制御に
ついて述べると。

農用トラクター機体に対する作業機の左右傾斜可能範囲
は、作業機の昇降高さによって連結的に変化させている
。これは自動・手動に関係なく、優先的に機能すべく構
成されている。第１１図の対機体傾斜角度線図に示す如
く、作業機が下げ位置にあるときは、作業機は最大のｆ
ＩＪ斜範囲内で作動できるが、上げ位置よ近づ（につれ
て傾斜可能範囲は挟まり、最上げ位置では極めて狭い範
囲となる。これは作業機の傾斜を大きくとったまま、作
業機を上げ位置にした場合、ロータリー耕耘装置等では
、ドライブシャフトのユニバーサルジヨイントの折れ角
度が大きくなり、異音発生や耐久力の低下が発生し、又
、他の作業機では、トラクタ３ −の機体に（ＩＪｉ斜したまま近づくと、干渉の恐れが
あるのでこれを防止するのが目的である。

作業機高さの検出は、直接に作業機やリフトアームの回
動角度を感知するのではなく、作業機昇降用油圧コント
ロールレバー１１に設けられたポジションセンサーによ
り、ポジションコン（・ロールの収束後の設定値が感知
されるのである。この油圧コントロールレバー１１の設
定位置により、作業機の機体傾斜角度の可動範囲が決ま
るのである。

ポジションセンサー８の出力ＶＤは第１０図の如く、設
定されている。ＶｏとＶＭＩＮ　−ＶＭＡＸは第１２図
の場合の設定と同じである。作動は、まず、作業機の傾
斜ＶＣが右下りであるか右上りであるかによって判断さ
れる。これはＶＣ＞Ｖｏであれば右下り、ＶＣ＜Ｖｏで
あれば右上りであると判断する。

そして、ｖｃ＜Ｖｏ（右下り）であるならばＶＣとＶＤ
がそのまま比較され、ｖｃ＜ｖｏであれば作業機が傾斜
可動範囲外であると判断して、右りげ用のソレノイドを
ＯＮにして、作業機が右上り４ となりＶＣが増加ＶＣ＞ＶＤで停止する。

又、ＶＣ＞Ｖｏ（右上り）の時はＶＣと（（Ｖ？ｌＡＸ
　ＶＭＩＮ　）−ＶＤ　）　＝　ＶＤ”が比較され、Ｖ
Ｃ＞ＶＤ’であれば範囲外であると判断して、右下げ用
ソレノイドをＯＮして作業機が右下りとなり、■ｃｌ＆
少しで、ｖｃ＜ｖｏ’の時停止する。尚、作業機最上げ
位置で、作動範囲をもたせる為、ここでのソレノイドの
停止条件はＶＣ−Ｖｏ±■αとしている。

第３に圃場端回行時のスイング反転機構について説明す
ると。

（’Ｊ斜地や畦崩し等で、作業機を旋回後の次工程で、
同し方向の同じ角度の傾斜にしたい場合にスイングダイ
ヤルをその都度設定し直すことなく、スイング反転スイ
ッチ３４をＯＮすれば、作業機昇降用の油圧コントロー
ルレバー１１が下げ位置から、−Ｌげ位置になった時給
に、スイングダイヤル３１で設定した「右−トリ１　Ｆ
右上り」が反転するのである。例えばスイングダイヤル
３１で「右上りＡ度」を設定し、反転スイッチをＯＮに
して、耕耘し５ ていれば、旋回時の油圧コンＩ・ロールレバーのＬ不回
動で、作業機は「右下りＡ度」の傾斜となる。又、次工
程では［右上りＡ度１となげ、スイング反転スイッチが
ＯＮの間で油圧コントロールレバー１１の上下回動毎に
切換わるのである。

この作用は、適音Ｖ＾−ＶＢ　→ＶＣ−Ｖｏになるよう
に制御されているものが、スイング反転スイッチをＯＮ
Ｌで１回目の昇降レバーが下げから上げになった時点で
２Ｖｏ　−ＶＡ−ＶＢ　＋　ＶＣ−Ｖｏになるように制
御されるのである。例えばスイング反転中にトラクター
が右下りになるとＶＢが減少し、又、スイングダイヤル
が右下り方向に操作されるとＶＡＩＪ＜減少し、２Ｖｏ
　−ＶＡ　＞ＶＢ＋ＶＣ−Ｖｏとなりコントローラーは
傾動シリンダーを縮める方向のソレノイドをＯＮＬ、、
作業機を右上りにする。これによって、ＶＣが増加し、
２Ｖｏ　−ＶＡ　−ＶＢ　＋ｖｃ　−Ｖｏ　になツタ時
ニソレノイドはｏｆｆ　となる。

又、本機が右−トリとなり、ＶＢが増加し、又はスイン
グダイヤルを右−Ｌり方向に操作し、ＶＡが６ 増加した場合、２Ｖｏ−ＶＡ＜ＶＢ　＋ＶＣ−ＶＯとな
り、コントローラーはシリンダーが伸びる方向にソレノ
イドをＯＮＬ、、作業機を右下りにする。これによって
、ＶＣが減少し、２Ｖｏ−ＶＡ＝ＶＢ　＋ＶＣ−Ｖｏと
なった時電磁バルブはｏｆｆする。

（ト）発明の効果 本発明は以上の如く構成したので、農用トラクターに各
種作業機を装着する場合にも、作業機側にセンサーやそ
の他の制御部品が装着されないから、どのような作業機
でも傾斜角制御を行なうことができ、電気配線の必要が
なくなったのである。又、フィードハックワイヤーによ
りフィードバックしたので、作業機の上下回動にも、大
きな耐久性を持つことができたのである。

又、スイング反転スイッチを設けたことにより、農用ト
ラクターの圃場端回行に際して、その都度、右傾斜・左
傾斜を切換えて、設定し直す必要がなく、ノータッチで
作業を続けることができたものである。

７

【図面の簡単な説明】

第１図は農用トラクターの後部にロータリー耕耘装置を
装着した状態の側面図、第２図はスプリングカルテ装置
を装着した状態の側面図、ｇｌＩＪ３図は第１図の平面
図、第４図はフィー　ドハ、クワイヤーの後端をロワー
リンクビン１９に固結する部分の分解状態を示す斜視図
、第５図は同しく組立て時の状態を示す斜視図、第６図
は同しく前面断面図、第７図は同じく側面断面図、第８
図は電気装置のブロック線図、第９図は油圧回路図、第
１Ｏ図はポジションセンサーの作業機上げ位置と出力の
設定曲線を示す図面、第１１図は作業機高さと（ｉｌｌ
　斜可動範囲の設定幅の図面、第１２図はスイングダイ
ヤル・スイングセンサー・フィードバンクセンサーの角
度と出力の設定曲線である。 １・・・電気コントロールボックス ２・・・フィードバンクワイヤー ５・・・フィードバックセンサー ６・・・スイングセンサー ３１・・・スイングダイヤル ８ ３４・・スイング反転スイッチ 出願人　ヤンマーディーゼル株式会社 代理人　弁理士　矢　野　寿　−部 ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌ＋農用トラクターに装着した作業機を、圃場面の凹
   凸及び農用］・ラフターの機体の傾斜に拘わらず、常に
   一定の左右傾斜角に制御する構成において、傾斜角を手
   動により設定するスイングダイヤル、及び農用トラクタ
   ーの機体の傾動を感知するスイングセンサー、及び作業
   機の農用トラクターに対する傾斜角度を感知するフィー
   ドバンクセンサーを、全て農用トラクター側に配置した
   ことを特徴とする作業ｆｉ傾斜角制御装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載のスイングダイヤルの
   設定値を動かさずに、作業機の圃場端回行の為の上下動
   毎に、作業機の傾斜角度を同じにして、傾斜方向を全て
   逆にするスイング反転スイッチを農用トラクター側に設
   け、該スイッチをＯＮにすることにより、圃場端回行に
   伴い、交互に切換え可能としたことを特徴とする作業機
   傾斜角制御装置。