JPS62135713A - 作業機の傾斜制御装置 - 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 この発明は、トラクタに連結された作業機の横方向の傾
きを制御するための傾斜制御装置に関するっ （ロ）従来技術とその問題点 トラクタにリンク装置を介してロータリ耕耘装置等の作
業機を連結し使用する場合において、トラクタが横方向
に傾斜しても作業機を常に水平に保って作業を行なうこ
とができるようにするために、横方向の傾きを検出する
傾斜センサを用いて作業機あるいはトラクタの傾斜を検
出し、トラクタのリフトロッドに設けた油圧シリンダを
伸縮させてその傾きを修正するようにした水平側＠装置
が知られている。このような傾斜センサとして従来は重
力によって錘りが揺動する振子式のセンサを用いたもの
が大半を占めているが、これを装備している作業機ある
いはトラクタが前後方向に頌むいたときに誤差が生じや
すく、これを解決するために本願出願人がこの振子式の
センサに代えて静電容量の変化を電気的に検出してその
誤差の発生を効果的に防止しようとした発明を特願昭５
９−１８１１４１号として出願している。

しかしながら、この形態のセンサを用いたときにはトラ
クタが畦際で旋回したり、片側車輪が突然凹部に落ち込
んだり凸部に乗り上げたときに傾斜センサ内のシリコン
オイルが横方向へ犬きく波打ちながら移動し、このため
傾斜センサは実際の傾斜より大きな傾斜として判別し、
大きな高力信号を出して作動が正確でないという問題点
を有していた。

（ハ）　問題を解決するための手段 この発明は上記問題点に鑑みて提案するものであって、
次のような技術的手段を講じた。即ち、トラクタに連結
された作業機の横方向の傾斜を、トラクタに設けた油圧
装置と、横方向の傾斜を検出する傾斜センサとを用いて
制御するに、前記傾斜センサとして極板間に液体を保持
してなシ、傾斜時における液体の流動によって生ずる静
電容量の変化を電気的に検出するように構成した静電容
量型の傾斜センサを用いた作業機の傾斜制御装置におい
て、上記傾斜センサの極板は平面から見たとき作業機の
巾方向に対して進行方向側へ偏位させた状態で取り付け
られていることを特徴とする作業機の傾斜制御装置の構
成とする。

に）実施例 田、下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例をあられすもので、トラクタ
（１）後部にロータリ耕耘装置（２）がリンク機構（３
）を介して昇降自在に連結石れでいる。リンク装置（３
）は、１本のトップリンク（５）と左右１対のロワーリ
ンク（６）　（６）を備なえ、トップリンク（５）はロ
ータリ耕耘装置（２）のマスト（７）に、また、ロワー
リンク（６）（６）はロータリ耕耘装置（２）の伝動ケ
ース（９）の左右両側に設けた連結基板ＱＯＱＧの前端
部にそれぞれ取シ付けられている。ロワーリンク（６）
　（６）の中間部は、左右１対のリフトロッド（１３（
６）°によってトラクタ（１）の油圧式リフトアームα
Ｊ（１３に吊られている。

一方のリフトロッド（６）には油圧シリンダＱ９が介装
されており、これを伸縮させることによって一方のリフ
トロッドの長さを自在に調節することができるようにな
っている。ロータリ耕耘装置（２）の上部には傾斜セン
サ翰が取り付けられている。この傾斜センサ翰は第２図
、第３図に示すように静電容量型の傾斜センサであって
、ケースＱ℃の内側に前後３局の電極板＠（至）（至）
が互いに間隔をおいて設けられている。これら３層の電
極−（ハ）（至）の間隔部と電極板口の前面部および電
極板＠の後面部には、透明プラスチック製スペーサ（至
）（イ）°が介装され、このスペーサ（至）（イ）”に
よって電極板口ｆ２４（至）の間隔部に正面視円形の貯
液空間（至）（至）°が形成され、その中にシリコンオ
イル翰が約半分の深さまで充たされている。

中間層の電極板（ハ）は間隔をおいて配置した１対の金
属板（２４ａ）　（２４ｂ）で形成され、前後各層の電
極板（２３田は、それぞれ中央部に樅方向のスリット■
を入れた金属板によって構成されている。したがって、
この傾斜センサ翰内には第１層のと第２層（至）によっ
て構成てれる前側の２つのコンデンサ、すなわち電極板
のと（２４ａ）とで構成されるコンデンサＡと、電極板
ツと（２４ｂ）とで構成されるコンデンサＢ、および第
２層と第３層によって構成される後側の２つのコンデン
サ、すなわち電極板（（２４ｂ）と（至）とで構成され
るコンデンサＤがそり、ぞれ設けられていることになる
。

そして、これら４つのコンデンサＡ、Ｂ、Ｃ。

Ｄは第４図（Ｃ）に示すようにブリッジ回路で互いに接
続されておシ、これら４個のコンデンサＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
の容量変化をブリッジ回路で測定して傾斜を求めるよう
になっている。すなわち、この傾斜センサ曽が横方向（
第２図における左右方向）に傾斜（角α）すると、左側
の２つのコンデンサＡ、Ｃと右側の２つのコンデンサＢ
、Ｄのうちのいずれかが低くなるため、その側の液量が
多くなり、その側の静電容量が大きくなる。

逆に、傾斜によって高くなった側の前後２つのコンデン
サは、電極板間の液量が少くなるため、静電容量が減少
する。

したがって、ブリッジ回路で両側の電圧差Ｍを読み取る
ことによって、傾斜の大きさを知ることができるのであ
る。

傾斜センサ曽は、前後方向にもコンデンサが２イ田、べ
り叉シｊ汁　ζ七イＩへ六　ｒ　＾　県　ｒ　　　ｐ　
シ　Ｄ　）ので−これらをブリッジ回路に組み込むこと
によって前後方向の傾斜の影響を殆んど消去することが
できる。

第５図は前後方向の傾き（θ）と出力電圧Ｖの関係をあ
られすもの（実験的に確認したもの）で、同図によれば
１４５度（θ）の前後方向の傾きがあっても、横方向の
傾きに換算して二１度程度の誤差しか生じないことがわ
かる。

これは、例えば傾斜センサ翰が前に傾いた場合に前側の
コンデンサＡ、Ｂの液量が多くなυ、後ψｊ［のコンデ
ンサＣ，Ｄよりもコンデンサ容量が大きくなるがコンデ
ンサを左右両側に分けて考えたときは両側か同二条件と
なるので、ブリッジ回路によってその影響を消去するこ
とができるためである。

従来の振子式の傾斜センサでは前後方向に２０度程度傾
むくことによってかなりの誤差が生じていたが、この傾
斜センサ（１）では、前述の如く前後方向の傾きが４５
度程度あっても出力誤差はほとんど問題とならない程度
である。

なお、この傾斜センサ翰を作業機の上に設置するときに
は、ケースＣＤ内に収容された極板（イ）ｔ２４１　Ｑ
”）が作業機の巾方向に対して進行方向側へ偏位垢せた
状態で取り付ける。すなわち、ケースｃ２］）前後面と
極板Ｉ２３１２４＠とが平行な場合にはケースＣ１ｌ自
体を第８図に示すように進行方向に対して４５度前後の
角度に回動したところで固定する。

第６図は傾斜制御装置０１のブロック図をあられす。こ
の制御装置−には、作業機の傾斜角を設定することがで
きる手動式の傾斜補正ダイヤル０υが設けられており、
このダイヤルｔＡ１１の設定値と傾斜センサ（１）の出
力とを比較して、油圧シリンダ用のバルブのソレノイド
ＳＬを動作させるようになっている。これによって、油
圧シリンダａ９の伸縮がなされ、作業機を任童の傾斜状
態とすることができるのである。

第７図は、傾斜角のトータル制御を行なう場合の制御装
置−のブロック図で、傾斜センサ（４）の出力、リフト
アームαＪα３の回動角を検出するリフトアーム角セン
サ（社）の出力、リフトアーム（６）に設けられている
油圧シリンダＱＧの伸縮量を検出するストロークセンサ
（ハ）の出力等がコントロールボックスに供給される。

この制御装置ばのスイッチボックスには、作業機の傾斜
角を設定する基準設定ボリューム、各種切換スイッチお
よび直接電磁バルブを切換操作するための手動スイッチ
等が設けられており、上記切換スイッチにはり体の大き
さを設定するための犬・中・小切換スイッチ、リンク装
置（３）におけるリンク接続穴の選択スイッチ（接続穴
によって上下動のスケールが異なる）、トラクタに対し
て作業機を平行にするか、作業機を独立に水平に維持す
るかを選択するだめの平行・水平切換スイッチ、自動・
手動切換スイッチ等が含まれている。

つぎに、この静電容量型の傾斜センサが横向きのＧ（加
速度）を受けてシリコンオイルが横移動するときの作用
を説明する。

例えば機体を右へ旋回させたシ、左側の車輪がくぼみ等
へ落ち込んで第９図の矢印に示すような横向きの加速度
が傾斜センサ翰のシリコンオイルに加わると、中心より
右側の凹部■の部分が左側へ移動し、結果的に弓なり状
の凸部（ハ）を中心よシ左側寄りに形成する。

すると旋回時には左側へ傾斜した状態と同じ出力を、ま
た現実に機体が左へ傾むいている場合には実際の傾斜角
度以上の出力信号が出力されることになυ、右側の油圧
リフトアームαＱを必要以上に太きく伸長させる。そし
て、このシリコンオイルがプラスチック製スペーサの左
側の壁へ衝突した後、上記の凸部（ハ）の部分が凹部（
ロ）側へ徐々に移動するが、これが均らされるまで時間
的な遅れを伴ない、このためシリコンオイルの動きが安
定するまで誤動作を生じることになる。

ところが、この発明によれば電極板（イ）（２）のが第
８図に示すように平面から見て作業部の巾方向に対して
進行方向側へ偏位させた状態で取り付けられているため
、上記と同じ状況下に置かれてもシリコンオイルの横方
向への移動区間が短かくなるため、横方向の加速度を受
けたときのシリコンオイルの所謂うね９の発生が抑えら
れ、これにより、油圧ンリンダ０９が誤作動を起こすこ
とはなく々るのである。

（ホ）　発明の効果 コノ発明は、前記の如く溝成したものであるから、（運
休あるいは作業機の前後方向の傾きによる誤差の発生を
効果的に防止することができるとともに、圏外の旋回時
、あるいは車輪の一時的なくぼみへの落ち込み、凸部へ
の乗り上げ等に起因する突発的な誘電性液体の移動を抑
えることができ、これによって作業機の傾斜制御が正確
かつ安全となったのである。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は斜視図、第２図
・第３図は断面図、第４図（ａ）Ｑｏ）　（ｃ）は作動
原理説明図、第５図は前後方向の影響をあられすグラフ
、第６図・第７図は制御回路図、第８図は平面的作用説
明図、第９図は背面から見たときの作用説明図である。 符　号　　の　　説　　明 （１）トラクタ （２）　　ロータリ耕耘装置 （３）　　リンク碧構 ＯＱ　　油圧シリンダ （イ）　傾斜センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トラクタに連結された作業機の横方向の傾斜を、トラク
   タに設けた油圧装置と、横方向の傾斜を検出する傾斜セ
   ンサとを用いて制御するに、前記傾斜センサとして極板
   間に液体を保持してなり、傾斜時における液体の流動に
   よって生ずる静電容量の変化を電気的に検出するように
   構成した静電容量型の傾斜センサを用いた作業機の傾斜
   制御装置において、上記傾斜センサの極板は平面から見
   たとき作業機の巾方向に対して進行方向側へ偏位させた
   状態で取り付けられていることを特徴とする作業機の傾
   斜制御装置。