JPH05103507A - トラクタの重心位置調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機体の後方に作業機を昇降自在に装着可能な
トラクタにおいて、作業機の昇降や地面の傾斜等にとも
ない前輪と後輪の荷重分担比率が不適当になるのを防止
する。 【構成】 作業機の昇降動作や機体の前後傾斜から前輪
と後輪の荷重分担比率に変動があることを検出し、それ
に応じてアクチュエータでウエイトを前後に移動させ、
重心位置を調整する。 【効果】 前輪および後輪がそれぞれ分担する荷重の比
率が常に適正に保たれるので、安定した走行を行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、荷重が常に適正な比率
で前輪および後輪に分担されるように重心位置を前後に
調整するトラクタの重心位置調整装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】トラクタには３Ｐヒッチまたは２Ｐヒッ
チが設けられており、機体の後方に作業機を昇降自在に
装着できるようになっている。作業時には作業機を降ろ
して圃場面に接地させ、路上走行等の非作業時には作業
機を上方に吊り上げる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のトラクタ
は、作業機を吊り上げると、地面による作業機の支持が
なくなるので全体の重心が後方に移動する。すると、前
輪が受け持つ荷重の比率が減少し、湿田等の軟弱な土壌
では後輪が土または泥の中に潜ってしまい走行に支障を
きたすと云う問題があった。また、軟弱な土壌でなくと
も、前輪が地面から浮き上がりぎみとなることにより、
発進時等に前輪がスリップしたり、走行中の直進性能が
悪化する等の問題があった。これらの現象は作業機がロ
ータリ耕耘機等のように重い場合に顕著となる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成とした。すなわち、本発明
にかかるトラクタの重心位置調整装置は、機体の後方に
作業機を昇降自在に装着可能なトラクタにおいて、一定
の重量を有するウエイトと、該ウエイトを前後に移動さ
せるアクチュエータと、前輪および後輪がそれぞれ分担
する荷重の比率の変化に基づいて前記アクチュエータを
駆動させる制御装置とを具備することを特徴としてい
る。

【０００５】

【作用】作業機を吊り上げると、前輪に加わる荷重の比
率よりも後輪に加わる荷重の比率の方が大きくなる。こ
の荷重の比率の変化に基づいてアクチュエータを駆動し
てウエイトを前方に移動させることにより、前輪および
後輪がそれぞれ分担する荷重の比率が適正となるように
調整する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明を施したトラクタの使用状態を
示す図であり、このトラクタ１は、左右一対の前輪２，
２および後輪３，３を備え、機体の後部に設けた３Ｐヒ
ッチ５に作業機としてロータリ耕耘機６が装着されてい
る。

【０００７】３Ｐヒッチ５は、左右一対のロワリンク１
０，１０と中央に１本のトップリンク１１を有し、これ
らリンク１０，１０，１１の後端部にロータリ耕耘機６
のヒッチが連結される。油圧装置で駆動するリフトアー
ム１２にリフトロッド１３，１３を介してロワリンク１
０，１０が吊られており、リフトアーム１２を上下に回
動させることにより作業機６が昇降するようになってい
る。作業機の昇降操作はポジションレバー１５で行う。

【０００８】重心位置調整機構として、機体の前端部と
その後方に位置する機体の下部に液体タンク２０，２１
がそれぞれ設けられ、両液体タンク２０，２１の内部に
一定総量のウエイト用液体２２が入っている。そして、
図２に示す如く、両液体タンク２０，２１の間に吸入・
吐出方向を反転可能なポンプ２３を設け、液体２２を互
いに行き来させるようになっている。ポンプ２３の駆動
は正逆転モータ２４で行い、モータ２４を正転方向に回
転させると液体２２がタンク２１からタンク２０へ流
れ、モータ２４を逆転方向に回転させると液体２２がタ
ンク２０からタンク２１を流れる。ウエイト用の液体と
しては、液体タンクの容量が小さくて済むように、比重
の高いもの、例えば水等が適している。本実施例では、
ウエイトとして液体２２を用い、その前後移動用のアク
チュエータが正逆転モータ２４となっている。

【０００９】また、図５に示すような液体回路を構成
し、タンク２１からタンク２０への液体の流通はポンプ
２６で行わせ、タンク２０からタンク２１への液体の流
通は液体の自重で行わせるようにしてもよい。流通方向
の切替はソレノイドバルブ２７，２８で行う。この場
合、少なくともタンク２０の方がタンク２１よりも上位
に位置するように設けておく必要がある。

【００１０】勿論、図６に示すように、分銅状のウエイ
ト３０を油圧シリンダ３１等のアクチュエータで直接前
後に移動させて重心位置を調整するように構成してもよ
いのは云うまでもない。シリンダストロークセンサ３２
でウエイト３０の前後移動量を検出する。参考までに油
圧シリンダ３１制御用の油圧回路図を図７に示す。同図
において、３３はポンプ、３４はソレノイドバルブであ
る。

【００１１】上記重心位置調整装置を制御する制御装置
４０は、図３のブロック図に示す如く構成されている。
リフトアーム角センサ４１はリフトアーム１２の角度を
検出するセンサ、液面センサ４２は液体タンク２０内の
液体量を検出するセンサであり、これらセンサ４１，４
２の検出信号とポジションレバー１５の設定信号がコン
トローラ４３に入力され、これらのデータを処理してモ
ータ２４（またはソレノイドバルブ２７，２８、ソレノ
イドバルブ３４）に出力信号が出される。

【００１２】重心位置調整制御は図４のフローチャート
に示す順序で行われる。リフトアーム角センサ４１の検
出値が一定以上である場合は、タンク２０内の液体量が
規定量α以上になるまでモータ２４を正転させてタンク
２１からタンク２０へ液体２２を流し、リフトアーム角
センサ４１の検出値が一定以下である場合は、タンク２
０内の液体量が規定量β以下になるまでモータ２４を逆
転させてタンク２０からタンク２１へ液体２２を流す。
ここで、α，βは作業機の種類（作業機の重量）によっ
て決定される数値で、α＞βである。

【００１３】リフトアーム角センサ４１の検出値より前
輪２，２および後輪３，３の分担荷重の比率変化を判断
して、それに適した重心位置の調整を行う。すなわち、
作業機６が吊り上げられると、地面による作業機の支持
がなくなり全体の重心が後方に移動するので、ウエイト
用液体２２を前方に移動させる。また、作業機が接地す
ると、作業機の重量の一部が地面に支持され全体の重心
が前方に移動するので、ウエイト用液体２２を後方に移
動させる。このように重心位置調整を行うことにより、
前輪２，２および後輪３，３がそれぞれ分担する荷重の
比率が常に適切に保たれるのである。

【００１４】図８は上記と異なる制御装置のブロック図
である。平地では前輪および後輪に適切な比率で荷重分
担されている場合でも、傾斜値ではその比率が狂う。例
えば、上り傾斜の場合は後輪にかかる荷重が大きくな
り、操舵性が悪くなる等の問題が生じる。そこで、この
制御装置５０は、トラクタ１機体の前後傾斜度を検出す
るスロープセンサ５１を設け、地面の傾斜度も加味して
重心位置調整を行うように構成したものである。

【００１５】図９に示す如く、リフトアーム角センサ４
１の検出値ｌ_n とスロープセンサ５１の検出値ｓｐ_n よ
り液面センサ４２の目標値ｗ_n を演算し、この目標値ｗ
_n と実際の液面センサ４２の検出値とを比較し、両者が
合致するようにモータ２４に出力する。目標値ｗ_n の演
算は図１０に示す処理を行う。なお、各センサ４１，４
２，５１の検出値は、全検出範囲を２５６に等分割して
表示するようになっている。センサの検出値と実際のリ
フトアーム角、傾斜度、液体量との関係は図１１〜図１
３に示すようになっている。図１３におけるＢ値は、ト
ラクタが水平で作業機を降下させたときの適正な液体量
を示す。

【００１６】このように、作業機位置と地面の傾斜度の
両方を考慮して重心位置の調整を行うと、前記制御装置
４０で制御する場合以上に前輪２，２および後輪３，３
の分担荷重の比率が適切に保たれようになり、安定した
走行を行えるようになる。なお、作業時は地面の傾斜が
ないとみなすことができるから、作業機を吊り上げてい
る時あるいは車速がある一定以上の時にだけスロープセ
ンサ５１の検出値を考慮して制御を行うようにしてもよ
い。

【００１７】リフトアーム角センサを設けずに、スロー
プセンサ５１によってトラクタ機体が後傾したことを検
出し、それによって重心位置調整を行なうようにしても
よい。

【００１８】前輪および後輪がそれぞれ分担する荷重の
比率の変化を検出する方法として、前記方法とは別に、
直接に車輪の空気圧を測定する、車輪の回転数を測定し
てスリップ率を読み取る等の方法がある。前者の方法に
おいては、各車輪の空気圧を検出する空気圧センサを設
け、前輪と後輪の空気圧の差が一定範囲内になるよう重
心位置調整を行う。また、後者の方法においては、各車
輪の回転数を検出する回転数センサを設け、前輪と後輪
の回転数が一定範囲内になるよう重心位置調整を行う。
なお、後者の方法は四輪駆動車両には適用できないのは
云うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明にかかる重
心位置調整装置をトラクタに装着すると、作業機の昇降
や地面の傾斜等で重心が前後に移動しても、前輪および
後輪の荷重分担が常に適正な比率となるように重心位置
を修正するので、常に安定した走行を行うことができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例であるトラクタの使用状態の
側面図である。

【図２】図１に示すトラクタの重心位置調整機構の説明
図である。

【図３】重心位置調整装置の制御装置のブロック図であ
る。

【図４】図３に示す制御装置の制御内容をあらわすフロ
ーチャートである。

【図５】図２に示す重心位置調整機構とは異なる重心位
置調整機構の説明図である。

【図６】図１に示すトラクタとは異なるトラクタの側面
図である。

【図７】図６に示すトラクタの重心位置調整機構の説明
図である。

【図８】図３に示す制御装置とは異なる制御装置のブロ
ック図である。

【図９】図８に示す制御装置の制御内容をあらわすフロ
ーチャートである。

【図１０】図８におけるステップＡの制御内容を詳細に
あらわすフローチャートである。

【図１１】リフトアーム角センサの検出値と実際のリフ
トアーム角度との関係を示す図である。

【図１２】スロープセンサの検出値と地面の傾斜度との
関係を示す図である。

【図１３】液面センサの検出値と液体タンク２０内の液
体量との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ トラクタ ２ 前輪 ３ 後輪 ６ ロータリ耕耘機（作業機） １２ リフトアーム １５ ポジションレバー ２０，２１ 液体タンク ２２ ウエイト用液体 ２３ ポンプ ２４ 正逆転モータ（アクチュエータ） ４０，５０ 制御装置 ５１ スロープセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の後方に作業機を昇降自在に装着可
   能なトラクタにおいて、一定の重量を有するウエイト
   と、該ウエイトを前後に移動させるアクチュエータと、
   前輪および後輪がそれぞれ分担する荷重の比率の変化に
   基づいて前記アクチュエータを駆動させる制御装置とを
   具備することを特徴とするトラクタの重心位置調整装
   置。