JPS61249303A - 対地作業機の姿勢制御装置 - 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】 蟻業上の利用分野 この発明は、トラクタに連結されている対地作業機の前
後方向姿勢及び左右方向姿勢の姿勢制御装置に関するも
のであって、指定した左右方向姿勢に対地作業機が制御
されるものにおいて、対地作業機を駆動する自在接手軸
が円滑に回転できるようＫ、各高さ毎に対地作業機の前
後方向姿勢を制御できるように工夫した姿勢制御装置を
提案するものである。

従来の技術 圃場の傾きに拘らず、対地作業機の左右傾斜を一定に保
持できるようにする対地作業機の左右姿勢制御装置が知
られており、又１作業部を回転したままで対地作業機を
ｈＩＪ上げるとぎ、或いは飛上性能や耕起性能を同上さ
せる目的で、対地作業機の前後方向姿勢を所望に制御す
るにあたってトップリンクを伸縮して自在接手軸の円滑
回転が持続されるように工夫した前後姿勢制御装置を、
出願人は特願昭５９−２５３７７６号、同６０−２４７
２８号等によって提案している。ところが、左右方向姿
勢制御作業の際にも、対地作業機の前後方向姿勢を変更
、制御できるよ’ＩＫＬ、て耕起性能を向上したいこと
もあり、このとき自在接手軸が円滑に回転できるように
工夫する必要がある。

発明が解決しようとする問題点 この発明は、対地作業機の左右方向姿勢制御と共に、自
在接手軸が円滑に回転できるように前後方向姿勢制御も
実施できるように工夫したものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するためにこの発明は次の技術手段を
講じた。

即ち、トラクタ（１）へ作業機連結リンク機構（９）を
介して昇降自在に連結されている対地作業機（２）を、
ローリング機構０３によってその左右方向姿勢が制御さ
れるように構成した対地作業機の姿勢制御装置であって
、トラクタ（１）のｐ　’ｒ　ｏ軸（ハ）Ｋ連結された
自在接手軸ｃ！ａによって駆動される対地作業機〈２）
の前後方向姿勢を、作業機連結リンク機構（９）のトッ
プリンク（８）の伸縮によって制御するように構成し、
自在接手軸＋２４１が円滑に回転できるように対地作業
機（２）の前後方向姿勢を保持すべく、対地作業機（２
）の各々の高さ毎の標準トップリンク長さを示す制御パ
ターンによって上記前後方向姿勢制御が行われるように
制御するにあたり、左右のロワーリンク（６）　、　（
７）の夫々の高さの中間点高さを、対地作業機（２）の
上記高さとして算出するように構成したことを特徴とす
る対地作業機の姿勢制御装置である。

作用 ローリング機構ａ３を動作して対地作業機（２）の左右
方向姿勢を制御できることＫなり、又、トップリンク（
８）を伸縮することによって対地作業機（２）の前後方
向姿勢が変更できることになるが、左右のロワーリンク
（６）、（７）の夫々の高さの中間点高さを対地作業機
（２）の高さとして算出するので、左右方向姿勢が変動
するときでも、対地作業機（２）の高さ毎に標準トップ
リンク長さを制御パターンから求めることができること
になり、左右方向姿勢を自在に制御できることになる。

実施例 次にこの発明の１実施例を図に基づいて説明する。第１
図と第２図に示すよｌＳＫ、トラクタ（ｌｊの後部に対
地作業機（２）の１例としてのロータリ耕耘装置を左右
１対のリフトアーム（３）、（３）へ、左右のリフトロ
ッド（４）、（５）を介して上下に揺動する左右のロワ
ーリンク１６人（７）及び、中央のトップリンク（８）
からなる作業機連結リンク機構（９）によって連結し、
この作業機連結リンク機構（９）は、そのリフトアーム
（３）／３）を油圧を用いたリフトシリンダ（１（Ｉに
よって昇降回動させる油圧昇降機構（Ｉｌｌによって昇
降動作をするものであり、１方のリフトロッド（５）を
、リフトロッドシリンダ０３の如きものからなるローリ
ング機構（１３にて構成し、このリフトロッドシリンダ
ｔＪ３を伸長又は縮少することにより対地作業機（２）
の左右方向姿勢を変更できるようにし、トップリンク（
８）を構成しているトップリイクシリンダ側を伸縮する
ことによって、ロワーリンク（６υ力と対地作業機（２
）との連結ビンを中心として対地作業機（２）の前後方
向姿勢が変更されるようにしている。

図示例の昇降制御装管は、対地作業機（２）の上下位置
を、例えばリフトアーム（３）の上下方向回動角である
リフト角として回動型ポテンショメータの如きものな用
いているリフト角センサ（Ｓｔ　）　Ｋよって検出し、
ボリュームの如きものにて構成している昇降位置設定器
（■１）にて設定した昇降位置設定値にリフト角センサ
（’３ｔ　）による昇降位置検出値が一致するように、
マイクロコンピュータの如きモ１のからなる制御部１１
４）が昇降駆動部１１５に指令を出力し、リフトシリン
ダα〔の動作が行われるものである。

又、図示例の左右方向姿勢制御装置は、対地作業機（２
）の地表に対する対地左右傾斜角全検出するために、気
泡型或いは根子型の如きものを用いた左右傾斜センナ（
Ｓりをトラクタ（１）に取付けて、この左右傾斜センナ
（Ｓ２）によってトラクタ（１）の対地左右傾斜角を検
出し、１方、対地作業機（２）の対トラクタ左右傾斜角
を算出して、これによって対地作業機（２）の対地左右
傾斜角を検出するものである。

即ち、対トラクタ左右傾斜角いは、左側のリフト丁−ム
（３）ドロワーリンクＣ６１との間隔、及び右側の１１
フト了−ムＣ３）とロワーリンク（７）との間隔である
左右夫々のストローク（ｔ）　、　（ｒｌを、例えば直
線移動型ポテンショメータからなるストロークセンサ６
３）。

（Ｓ４）によって検出して、検出されたストローク（１
）。

（「）にもとづいて対トラクタ左右傾斜角（βを算出す
るものであって、ストロークセンサ（８３）、　　（Ｓ
４）の取付位置が互に同じであるとすると、リフトロッ
ド（１３ケΔＬだけ例えば縮めたときのロワーリンク（
６）のロワーリンク（力に対する後端部における高さの
差をΔＨ１これら後端部の間隔をＢとすると、ｊ−暑Δ
Ｈ 対トラクタ左右傾斜角いは、β＝Ｓｌｎ−ｉＱ−から算
出されることができるので、ロワーリンク（３）。

（４）の長さ７ｇｆＤ、ロワーリンク（６）　、　＋７
）の前部揺動支点からストロークセンナ（Ｓａ）　、　
（８４）の連結点までの長さをｄ、この連結点における
ロワーリンク（６）（７）の高さの差をΔｈとすると、
ΔＨ＝１「Δｈ　と、−ＩＤ ナル（Ｄ　テ、β＝Ｓ１ｎ１丁Δｈとなる。

そして、リフト角センサ（Ｓりによって検出されるリフ
トアーム（３）のリフト角を考慮に入れてストローク差
（、ｔ１〜（「）から上記Δｈを算出して、こわによっ
て対トラクタ左右傾斜角（Ａが算出できることになるも
のであって、左右傾斜センサ（Ｓ２）、ストロークセン
サ（Ｓａ）・・・等の検出値がＡ／Ｄコンバータ（１６
１な介【、て制御部θ樽に入力されて上記の対トラクタ
左右傾斜角（βが算出され、ボリュームの如きものから
なる左右傾斜設定器’（Ｉ’ｚ）にて設定される左右傾
斜設定値に、対地左右傾斜角が一致するように、制御部
（１４から制御信号が伸縮駆動部１１ｎに与えられ、こ
れによってローリング機構（１３ｉのリフトロッドシリ
ンダＯｚが伸縮制御されて対地作業機（２）の左右傾斜
が自動制御される構成である。

トップリンク（８）の長さを検出するための直線移動型
ポテンショメータの如きものからなるトップ七。

リンクセンサ（Ｓｓ）を、又、気泡又は根子等を用いた
前後傾斜センサ（８Ｍ）２−をトラクタ（１）に取付け
て、この前後傾斜センナ（Ｓｓ）によってトラクタ（１
）の対地前後傾斜角を検出し、リフト角センサ（３１）
によって検出されるり７ト角検出値とトップリンクセン
サ（Ｓｓ）によるトップリンク長さ検出値とに基づいて
制御部（１４）にて対地作業機（２）の対トラクタ前後
傾斜角を算出して、上記対地前後傾斜角を加えて対地作
業機（２）の地表に対する前後傾斜角検出値を算定し、
ボリュームの如きものからなる前後傾斜設定器（■３）
にて設定される前後傾斜設定値Ｋ、対地作業機で２）の
前後傾斜検出値が一致するように伸縮駆動部（壇がトッ
プリンクシリンダαａを伸縮制御する構成を有している
。

そして、対地作業機（２）の作業部住９を駆動する入力
軸のとトラクタ（１）のＰＴＯ軸（ハ）とを連結してい
る自在接手軸０４）の折れ角（自在後手軸＋２４）とＰ
ＴＯ軸□□□、入力軸のとの夫々の交角）が適正なもの
となって、自在接手軸（２ａが最も円滑に回転できる標
準トップリンク長さく’Ａ）を、リフト角（の毎に第４
図の実線で例示したように制御パターンとしてパターン
記憶部■に記憶しておき、上記の昇降駆動部α９の動作
の際Ｋ、トップリンク（８）が当該リフト角（のにおけ
る標準トップリンク長さくＩ−＾）に一致するまで、伸
縮駆動部（１８がトップリンクシリンダ（１１９を伸縮
させるように図示例の前後方向姿勢制御装置は構成され
ているのであるが、対地作業機（２３の対トラクタ左右
傾斜角（βが０でないときは、対地作業機（２）の上下
位置はりフトアーム（３）（３）のリフト角（θ）のみ
からでは算定できないので、第５図にトラクタ（１）と
対地作業機（２）の作業部（１９及び左右のロワーリン
ク（６）　、　（７）の状態を後面視として模型的に示
したように、ロワーリンク（６）　、　（７）の後端１
Ｂ（６ａ）（７ａ）の中間点（ｍｌの高さを、対地作業
機（２）の高さとみなして前記制御パターンによるトッ
プリンク（８）の伸縮制御を行うものである。

即ち、ロワーリンク（６）　、　（７）の後端部（６ａ
））（７ａ）の中間点（ｍｌは、第Ｆ図のように作業部
ａ９が例えば右上りに傾いたとぎには、高さくＸだけ上
方の中間点Ｂ　　。

（ｍりに上昇することになって、Ｘ　＝Ｔ　Ｓ　Ｉ　ｎ
　７１となる。そこで、この高さく３）だけ対地作業機
（２）を上昇させるために必要なリフト角（θ）のリフ
ト角補正値（Δθ）をリフト角制御部＋２１７にて算出
して、このリフト角補正値（Δθ）にて第４図の制御パ
ターンにおけるリフト角（のの値を補正し、この補正さ
れた補正後リフト角（θ±Δθ）における標準トップリ
ンク長す（ｔＡ）Ｋトップリンク（８）が一致するよう
に、制御部ｎ４）Ｋよる前述した伸ｍｗ動部１１８１の
動作が行われるように構成している。

標準トップリンク長さくＺＡ）は、自在接手軸（２）と
ＰＴＯ，ｌ１１１ｆ２３の交角が自在接手軸ＩＪＩと入
力軸■の交角に等しくなるような状態におけるトップリ
ンク（８）の長さであるが、トップリンク長さＫこの標
準トップリンク長さく１−Ａ）よりも多少、長短があっ
て１．０３程度の値以内であれば、円滑な回転できるこ
とが判明しており、第４図の一点鎖線又は２点鎖線で夫
々示している安全トップリンク長さくＩＢ）〜Ｃｋ＞の
範囲に円滑回転ゾーンを示している。そこで、制御パタ
ーン記憶部（イ）に、安全トップリンク長さく’Ｂ）、
　　（’Ｃ）も記憶させておいて、左右姿勢制御の際に
補正後リフト角における安全トップリンク長さく”Ｂ）
〜（ＩＣ）の範囲内にトップリンク（８）の長さが入っ
ておれば伸縮動作は行われず、若し上記の範囲外にある
とぎには、トップリンク（８）を最も近い安全トップリ
ンク長さく＃Ｉ）又は（４ｃ）Ｋ略一致させるように、
制御部（１４）による伸縮指令が行われるように構成す
ることによって、前後方向姿勢制御の許容範囲を広くす
ることができることになる。

対地作業機（２）の上下位置を検出するのに、上述のよ
うにリフトアーム（３）のリフト角（θ）を検出するも
ののほか、非伸縮側のリフトロッド（４）の側のロワー
リンク（６）の前後方同傾斜角を検出するものであって
も良い。

発明の効果 この発明に係る対地作業機の姿勢制御装置し１上述のよ
うに構成したものであって、ローリング機構０を動作し
て対地作業機（２）の左右方向姿勢を制御できることＫ
なり、又、トップリンク（８）を伸縮することによって
対地作業機（２）の前後方向姿勢が変更できることにな
るが、左右のロワーリンク（６）（７）の夫々の高さの
中間点高さを対地作業機（２）の高さとして算出するの
で、左右方向姿勢が変動するときでも、対地作業機（２
）の高さ毎に標準トップリンク長さを制御パターンから
求めることができることになり、左右方向姿勢制御を行
いながら、自在接手軸（２４１の円滑な回転が維持され
ることになって、振動、騒音の少ない姿勢制御を実施で
きることになった。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示し、第１図は作業状態にお
ける側面図、第２図は第１図における要部斜視図、第３
図は制御ブロック図、第４図は制御パターン図、第５図
は作業状態における要部略視後面図である。 符号説明 （１）・・・・・・トラクタ　　　　　（２）・・・・
・・対地作業機（６）（７）・・・ロワーリンク　　　
（８）・・・・・・トップリンク（９）・・−・・・作
業機連結リンク機構（至）・・・・・・ＰＴＯ軸ＣＩ！
４）・・・・・・自在接手軸 特許　出　願　人　　井関農機株式会社第４図 １−”ＪＴ”ｌ＞７４ｔ’Ｚ　−ｓ− 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トラクタへ作業機連結リンク機構を介して昇降自在に連
   結されている対地作業機を、ローリング機構によつてそ
   の左右方向姿勢が制御されるように構成した対地作業機
   の姿勢制御装置であつて、トラクタのＰＴＯ軸に連結さ
   れた自在接手軸によつて駆動される対地作業機の前後方
   向姿勢を、作業機連結リンク機構のトップリンクの伸縮
   によつて制御するように構成し、自在接手軸が円滑に回
   転できるように対地作業機の前後方向姿勢を保持すべく
   、対地作業機の各々の高さ毎の標準トップリンク長さを
   示す制御パターンによつて上記前後方向姿勢制御が行わ
   れるように制御するにあたり、左右のロワーリンクの夫
   々の高さの中間点高さを、対地作業機の上記高さとして
   算出するように構成したことを特徴とする対地作業機の
   姿勢制御装置。