JPH0440409Y2

JPH0440409Y2 -

Info

Publication number: JPH0440409Y2
Application number: JP1983170667U
Authority: JP
Priority date: 1983-11-01
Filing date: 1983-11-01
Publication date: 1992-09-22
Also published as: JPS6077310U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、トラクタ、走行車輌等に連結される
ロータリ、田植機等の作業機の角度制御に用いて
好適な油圧シリンダに関する。

従来はその長さ、即ちピストンロツドの位置又
は進退量を正確且つ容易に検出できる油圧シリン
ダは存在しなかつた。本考案はシリンダの全長を
ピストンロツドの位置に拘らず正確且つ容易に捉
え得る油圧シリンダの提供を目的とする。

以下本考案をその実施例を示す図面に基づいて
詳述する。第１図は作業機としてロータリを後側
に連結し、本考案に係る角度制御装置を搭載した
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１はトラクタ本体、２
はその後部の３点リンク機構３に昇降自在に連結
されたロータリであり、トラクタ本体１後部のミ
ツシヨンケース５上面に取付けられた油圧リフト
１０後側に、トツプリンクヒンジ２２を介して、
３点リンク機構３における１本のトツプリンク２
０前端を連結支持し、該トツプリンク２０後端を
ロータリ２前端の中央上方部に連結し、、またミ
ツシヨンケース５両側の下部隅部にロワリンクピ
ン２３，２３を介して左右一対のロワリンク２
１，２１前端を連結支持し、ロータリ２の前端両
側に各ロワリンク２１，２１後端を連結支持して
いる。

油圧リフト１０には左右一対のリフトアーム１
１，１１基端が連動連結されており、左側のリフ
トアーム１１先端には連結ロツド２４の上端を連
結し、その下端を左側のロワリンク２１中程に連
結している。

右側のリフトアーム１１先端には、そのピスト
ンロツド２６ａ進出方向を下方とした本考案の油
圧シリンダ２６が取付けられており、そのピスト
ンロツド２６ａ先端を右側のロワリンク２１中程
に連結している。従つて運転席４側方のリフトレ
バ７を後方（又は前方）に操作するとリフトアー
ム１１，１１が共動して昇降し、ロータリ２を上
昇又は下降させる。また油圧シリンダ２６のピス
トンロツド２６ａの進退駆動によりロータリ２の
左右方向傾倒角度が変更される。リフトレバ７の
基端には、該レバ７を、ロータリ２を上昇させる
べく操作した場合にオンするリフトスイツチ５１
（第４図参照）が設けられている。

第３図は、その制御油圧回路と共に示した油圧
シリンダ２６周辺の一部破断背面図である。シリ
ンダチユーブ２６ｂは非磁性体により構成されて
おり、その内部のピストンロツド２６ａ基端を連
結したピストン２６ｃの移動方向中程には環状の
磁石２６ｄが外嵌埋設されており、またシリンダ
チユーブ２６ｂの外側面各端部、即ちピストン２
６ｃのストローク各端部に対向する部分には磁気
抵抗素子２６ｅ，２６ｈが夫々設けられている。
各磁気抵抗素子２６ｅ，２６ｈは、各磁気抵抗素
子２６ｅ，２６ｈとピストン２６ｃに取付けられ
た磁石２６ｄとの距離に比例した抵抗値を取り、
磁石が接近すると抵抗値が大、離隔すると小とな
るように構成されており、またピストン２６ｃが
そのストロークの中間に位置する場合に両磁気抵
抗素子２６ｅ，２６ｈの抵抗値が一致するように
設定されている。

油圧シリンダ２６と油圧ポンプ６６との間には
電磁弁６５が介装されており、そのソレノイド６
３が励磁されると電磁弁６５はａの位置となつて
油圧ポンプ６６の油圧をシリンダチユーブ２６ｂ
におけるピストンロツド退入側油室２６ｇに送給
すると共にピストンロツド進出側油室２６ｆの油
圧をタンクに還流してピストンロツド２６ａを退
入させ、反対にソレノイド６４が励磁されると電
磁弁６５はｂの位置となつて油圧ポンプ６６の油
圧をピストンロツド進出側油室２６ｆに送給する
と共に、ピストンロツド退入側油室２６ｇ内の圧
油をタンクに還流してピストンロツド２６ａを進
出させる。両ソレノイド６３，６４が消磁された
図示の中立位置ではシリンダチユーブ２６ｂにお
ける両油室２６ｆ，２６ｇは封じられてピストン
ロツド２６ａは電磁弁６５が切換つた時点におけ
る位置を保持し、油圧ポンプ６６からの圧油はタ
ンクに還流される。油圧ポンプ６６から送給され
る圧油はリリーフ弁６７を介してタンクに還流さ
れ得るように構成されており、油圧回路内の油圧
がリリーフ弁６７のリリーフ圧より高くなるとリ
リーフ弁６７は開状態となつて圧油をタンクに還
流する。

ロータリ２のロータリカバ１６上面中央には円
筒状をした傾倒角センサ４０が設けられている。
傾倒角センサ４０はそのケースの前、後方向内面
に相対向させて発、受光素子を夫々固定し、その
発、受光素子対向間隙間に遮光板を左右方向への
揺動自在に垂下させ、該遮光板の発、受光素子と
対向する高さ位置に所定形状のスリツトを形成し
て、遮光板とケースとの相対関係、換言すれば鉛
直線に対するケースを取付けた作業機の左右方向
傾倒角度に対応した電位を出力し、ロータリ２の
右側がその左側よりも下方となり、その傾きが大
きくなればなるほど傾倒角センサ４０の出力電力
が大きくなるように構成されている。

第４図はロータリ２の左右方向傾倒角度制御の
ための電子回路図である。図において３１は負極
をボデイアースしたバツテリであり、その正極は
キースイツチ３２を介して後述するウインドコン
パレータ３０の電源端子〓に接続されている。ウ
インドコンパレータ３０は変化する入力電圧を自
由に設定できる２つの比較基準電圧と比較して弁
別できる半導体装置であつて、この実施例ではシ
ーメンス社製TCA965を用いている。

バツテリ３１の給電ラインには、前述した傾倒
角センサ４０、油圧シリンダ２６に設けられた各
磁気抵抗素子２６ｅ，２６ｈに夫々連なる抵抗４
５，４６、さらには電磁リレ５２の励磁コイル５
２Ｃが接続されており、該励磁コイル５２Ｃは、
リフトレバ７の基端に設けられ、ロータリ２を上
昇させるべく操作した場合にオンするリフトスイ
ツチ５１を介してボデイアースされている。

傾倒角センサ４０は電磁リレ５２の常閉接点５
２ｂを介してウインドコンパレータ３０の比較識
別の対象とする信号を与えるべき入力端子，
に与えている。

抵抗４５と磁気抵抗素子２６ｅとの接続点の電
位はバツフアアンプ３７ａを介して差動増幅器３
８の一端に与えられると共に後述の比較器３９ａ
の＋入力端子に与えられており、また抵抗４６と
磁気抵抗素子２６ｈとの接続点の電位はバツフア
アンプ３７ｂを介して差動増幅器３８の他端に与
えられると共に、後述の比較器３９ｂの＋入力端
子に与えられている。差動増幅器３８の出力は電
磁リレ５２の常開接点５２ａを介してウインドコ
ンパレータ３０の入力端子，に与えられてい
る。

ウインドコンパレータ３０の端子は、第５図
に示すようにウインドの中点を規定する電圧を与
えるべき入力端子であつて、バツテリ３１の給電
ラインとボデイアースとの間に介装された可変抵
抗３３と抵抗３４との直列回路の接続点の電位
V₈が与えられており可変抵抗３３の抵抗値は運
転席４前方の操作コラム７２に配されたつまみ７
１にて変更できる。

ウインドコンパレータ３０の端子への入力電
圧は第５図に示すようにウインドの1/2幅を規定
するものであり、バツテリ３１の給電ラインとボ
デイアースとの間に介装された抵抗３５と抵抗３
６との直列回路の接続点の電位V₉が与えられて
いる。

ウインドコンパレータ３０の端子，は出力
端子であつて、夫々２個のトランジスタを接続し
てなる駆動回路６１，６２に接続され、夫々の出
力V₂，V14がローレベルになつた場合に、前記
油圧シリンダ２６への圧油送給を制御する各ソレ
ノイド６３，６４に、電磁リレ５３，５４夫々の
各常閉接点５３ｂ，５４ｂを介してハイレベル信
号を与えて、これを励磁するようになつており、
前述したようにソレノイド６３又は６４の励磁に
より油圧シリンダ２６のピストンロツド２６ａが
進出（又は退入）する。

一方、抵抗４５と磁気抵抗素子２６ｅとの接続
点の電位はバツフアアンプ３７ａを介して比較器
３９ａの＋入力端子に与えられており、また抵抗
４６と磁気抵抗素子２６ｈとの接続点の電位はバ
ツフアアンプ３７ｂを介して比較器３９ｂの＋入
力端子に与えられている。各比較器３９ａ，３９
ｂの−入力端子は、バツテリ３１の給電ラインと
ボデイアースとの間に介装された抵抗４１と抵抗
４２との直列回路の接続点の電位が与えられてい
る。この電位は油圧シリンダ２６のピストン２６
ｃがピストンロツド退入又は進出限界位置に達し
た場合に、各抵抗４５，４６と各磁気抵抗素子２
６ｅ，２６ｈとの接続点が出力する電位よりも若
干低く設定されており、この電位よりも各比較器
３９ａ，３９ｂの＋入力電位が高くなる（即ち油
圧シリンダ２６のピストン２６ｃ位置がそのロツ
ドの退入又は進出限界位置になる）と、各比較器
３９ａ，３９ｂはハイレベルの信号をスイツチト
ランジスタ４３，４４に夫々与えてこれをオン
し、各電磁リレ５３，５４の励磁コイル５３Ｃ，
５４Ｃを夫々励磁する。そして各励磁コイル５３
Ｃ，５４Ｃの励磁により常閉接点５３ｂ，５４ｂ
が開路されて、電磁弁６５におけるソレノイド６
３，６４が夫々消磁される。

次に第５図に基づきウインドコンパレータ３０
の動作につき簡単に説明する。第５図イ，ロはウ
インドコンパレータ３０の出力端子，の各出
力V₂，V14を、横軸にウインドコンパレータ３
０の入力端子，への入力V₆をとつて示した
ものである。V14はV₆＜V₈−V₉でローレベル、
V₆＞V₈−V₉でハイレベルとなり、またV₂はV₆＜
V₈＋V₉でハイレベル、V₆＞V₈＋V₉でローレベル
となる。そしてV₈−V₉〜V₈＋V₉の範囲をウイン
ドと称し、V₈がウインドの中点を、またV₉がそ
の幅の1/2を規定する。ウインドの中点を規定す
るV₈は可変抵抗３３の抵抗値にて適宜に設定さ
れる。入力端子，への入力V₆はリフトアー
ム１１の上限を検知するリフトアームスイツチ５
１がオフした状態では傾倒角センサ４０の出力が
入力され、水平面に対するロータリ２の傾倒状態
によつてV₂又はV14がローレベルになり、ソレ
ノイド６３又は６４が励磁される結果、油圧シリ
ンダ２６が制御されて、ロータリ２が可変抵抗３
３にて定められる適宜状態、例えば水平となるよ
うにその左右方向傾倒角度の制御が行われ、V₆
がウインド内にある場合にはロータリ２は略水平
状態であるものとして制御は行われない。またリ
フトスイツチ５１がオンした状態では作動増幅器
３８の出力がウインドコンパレータ３０に入力さ
れ、各抵抗４５，４６と磁気抵抗素子２６ｅ，２
６ｈ夫々の接続点の電位に応じてV₂又はV14が
ローレベルになりソレノイド６３又は６４が励磁
される結果、油圧シリンダ２６のピストンロツド
２６ａが可変抵抗３３にて定まる適宜状態に制御
され、例えばトラクタ本体１に対してロータリ２
が傾倒していない状態にする場合はピストン２６
ｃのストロークの中間に位置するように制御さ
れ、ロータリ２はトラクタ本体１に対して左右い
ずれの方向にも傾倒していない状態とされる。

叙上の如く構成されたトラクタにおいて、作業
時にはローリリ２は可変抵抗３３にて定まる適宜
状態に制御され、本実施例においては水平となる
ように設定されており、ロータリ２は常に水平に
なるように制御される。即ち、キースイツチ３２
をオンしてロータリ２を下方の作業位置とすると
リフトスイツチ５１はオフし、傾倒角センサ４０
はロータリ２の水平面に対する左右方向傾倒角度
に対応した電位を出力し、ウインドコンパレータ
３０はロータリ２を水平状態とすべくその出力
V₂又はV14をローレベルとし、ソレノイド６３
又は６４を励磁して、油圧シリンダ２６のピスト
ンロツド２６ａを退入又は進出させ、ロータリの
右側を上昇又は下降させロータリ２を水平とす
る。

而して一行程の耕耘作業を終了して枕地に至り
機体を回行させるに際し、ロータリ２を上昇させ
るべくリフトレバ７を操作すると、リフトスイツ
チ５１がオンし、ロータリ２は上昇するが、リフ
トスイツチ５１のオンにより電磁リレ５２の励磁
コイル５２Ｃが励磁されると、その常閉接点５２
ｂが開路、常開接点５２ａが閉路する結果、ウイ
ンドコンパレータ３０には傾倒角センサ４０の出
力が入力されず、作動増幅器３８の出力が入力さ
れる。そしてウインドコンパレータ３０はこの作
動増幅器３８の出力に基づいて油圧シリンダ２６
を可変抵抗３３にて定まる状態に制御し、本実施
例においては油圧シリンダ２６のピストン２６ｃ
がそのストロークの中間に位置するように、換言
すれば油圧シリンダ２６の全長と左側の連結ロツ
ド２４の全長とが一致してロータリ２がトラクタ
本体１に対して左右いずれの方向にも傾倒してい
ない状態とするように制御する。即ち、油圧シリ
ンダ２６のピストン２６ｃ位置がそのストローク
中央よりもロツド退入側（又は進出側）にある場
合には、抵抗４５又は４６と磁気抵抗素子２６ｅ
又は２６ｈとの接続点の電位が他方の接続点の電
位よりも高くなり、ウインドコンパレータ３０の
出力V₂（又はV16）はローレベルとなつてソレノ
イド６３又は６４が励磁され、油圧シリンダ２６
のピストンロツド２６ａは進出（又は退入）す
る。そしてピストン２６ｃがシリンダチユーブ２
６ｂの中央位置になると、作動増幅器３８の出力
はウインド内となり、ソレノイド６３又は６４は
消磁され、ロータリ２はトラクタ本体１に対して
左右いずれの方向にも傾倒していない状態とされ
る。

ロータリ２は可変抵抗３３の抵抗値にて設定さ
れる状態に制御されるので、例えば傾倒角センサ
４０の検知結果に基づき水平面より所定の角度傾
倒させた状態に制御でき、さらには油圧シリンダ
２６のピストンロツド２６ａの伸縮状態も連続的
に検出できるため、差動増幅器３８の出力に基づ
き、トラクタ本体１に対してロータリ２を所定の
傾倒角度に制御することも可能となる。

また前述した水平制御の間において、或いは手
動操作による水平制御において、油圧シリンダ２
６のピストン２６ｃがそのロツド２６ａ退入又は
進出限界位置近傍に達すると抵抗４５又は４６と
磁気抵抗素子２６ｅ又は２６ｈとの接続点の電位
は増大し、比較器３９ａ又は３９ｂの＋入力電位
が−入力電位よりも高くなつて、比較器３９ａ又
は３９ｂの出力はハイレベルとなり、電磁リレ５
３又は５４の励磁コイル５３Ｃ又は５４Ｃが励磁
され、その常閉接点５３ｂ又は５４ｂが開路する
結果、ソレノイド６３又は６４は消磁され、電磁
弁６５は中立位置に復帰する。このめた、油圧回
路内の圧力が上昇する虞れがないためにリリーフ
弁６７は作動せず、リリーフ弁６７の作動時にお
ける異音の発生が防止できる。

以上詳述したように本考案に係る油圧シリンダ
は、その移動方向の一部に磁石を有するピストン
と、非磁性体からなるシリンダチユーブと、該シ
リンダチユーブの外側に設けられ、前記磁石まで
の距離に対応する信号を出力する磁気検出器とを
具備するものであるので、その全長、つまりピス
トンロツドの位置又は進退量を正確に、また容易
に検出できる。そして実施例の如く角度制御装置
に使用する場合は簡潔な構造で本機に対する作業
機の傾倒角度を検出することができ、またこの検
出結果を種々の制御に利用できる等、本考案は優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであり、第１
図は本考案に係る油圧シリンダを搭載したトラク
タの一部破断左側面図、第２図はその要部平面
図、第３図は制御油圧回路と共に示す本考案の油
圧シリンダの一部破断背面図、第４図はその制御
電子回路図、第５図はウインドコンパレータの動
作説明図である。１……トラクタ本体、２……ロータリ、１１…
…リフトアーム、２０……トツプリンク、２２…
…ロワリンク、２４……連結ロツド、２６……油
圧シリンダ、２６ａ……ピストンロツド、２６…
…シリンダチユーブ、２６ｃ……ピストン、２６
ｄ……磁石、２６ｅ，２６ｈ……磁気抵抗素子、
３０……ウインドコンパレータ、４０……傾倒角
センサ、６５……電磁弁、６３，６４……ソレノ
イド。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

その移動方向の一部に磁石を有するピストン
と、非磁性体からなるシリンダチユーブと、該シ
リンダチユーブの外側に設けられ、前記磁石まで
の距離に対応する信号を出力する磁気検出器とを
具備することを特徴とする油圧シリンダ。