JPH0889015A - トラクタ−の作業機昇降制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、トラクタ−の作業機昇降制御装置
に関し、畦際での旋回操作の容易化を図らんとするもの
である。 【構成】オ−トリフト機構、オ−トブレ−キ機構付のト
ラクタ−において、トラクタ−の操縦席の近傍に、作業
モ−ドに応じてブレ−キの効き具合や作業機昇降の連動
のタイミングを変更する切替手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トラクタ−の作業機
昇降制御装置に関し、畦際等での旋回操作を容易にして
作業者に掛かる精神的及び肉体的負担を軽減させようと
するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、ステアリングハンドルを回して、こ
れが所定角度以上に操作されると自動的にリフトア−ム
が回動され、同時に旋回内側の後輪ブレ−キが作動する
ように連動構成されたものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、係る従来装
置にあっては、ステアリングハンドルとリフトア−ムを
上昇させる制御バルブとが機械的に連動されていたり、
あるいはステアリングハンドルと後輪片側ブレ−キ装置
とが機械的に連動された構成であったから、ステアリン
グハンドルを所定角度以上回動操作すると、リフトア−
ムを上昇させたくないときでも作業機が自動的に上昇し
たり、あるいはブレ−キを掛けたくないときでも旋回内
側のブレ−キが掛かってしまい、作業能率を低下させた
り、後輪で圃場を荒らしてしまうといった不具合を有し
ていた。

【０００４】

【課題を解決するための技術手段】この発明は前記した
問題点に鑑みて提案するものであって、このため、次の
ような技術的手段を講じた。即ち、ステアリングハンド
ル操作と連動してリフトア−ムが昇降回動するオ−トリ
フト機構と、ステアリングハンドル操作と連動して後輪
片側ブレ−キ装置が作動するオ−トブレ−キ機構とを備
えたトラクタ−であって、このトラクタ−の操縦席の近
傍には、作業モ−ドに応じてブレ−キの効き具合や作業
機昇降の連動有無を変更する切替手段を設けたことを特
徴とするトラクタ−の作業機昇降制御装置の構成とす
る。

【０００５】

【実施例】以下、図面に基づきこの発明の実施例を説明
する。まず、構成から説明すると、１はトラクタ−で前
輪２と後輪３を備え、機体前部に搭載したエンジン５の
回転動力をミッションケ−ス６内の変速装置を介して適
宜減速し、これを前輪２と後輪３とに伝えるように構成
している。

【０００６】ミッションケ−ス６の腹下部には、高低速
切替装置からなる前輪増速装置７が設けられ、この前輪
増速装置７を高速側に切り替えることにより、前輪２の
回転周速度が後輪３の周速度より大になる前輪増速状態
に、又、前輪増速装置７を低速に切り替えることによ
り、前輪２と後輪３の回転周速度が略等しい等速四駆状
態に切り替えられるように構成している。この切替は、
従来周知のように機体の旋回動作に連動している。

【０００７】また、ミッションケ−ス６の上部には油圧
シリンダケ−ス８が搭載され、その左右両側部には作業
機昇降用のリフトア−ム９、９が回動自由に枢着されて
いる。油圧シリンダケ−ス８内の単動式油圧シリンダ−
１０に作動油が供給あるいは排出されるとリフトア−ム
９、９が上昇しあるいは下降する。

【０００８】図２に示す符号１２は上げ、中立、下げの
３位置を有する油圧制御弁である。１３、１３は左右後
輪３、３の後車軸上に設置されたブレ−キ装置であって
油圧で作動し、後述するようにマイコンからなるコント
ロ−ラ１５からの指令により、あるいはブレ−キペダル
１６、１６をオペレ−タが直接踏み込むことにより、作
動油がブレ−キ装置１３、１３のシリンダ−１７、１７
内に流入してブレ−キ装置１３、１３が作動する。１８
ａ、１８ｂは前記油圧制御弁１２の上昇用と下降用のソ
レノイドである。

【０００９】２０はステアリングハンドルであり、その
回動基部には操舵角センサ２２が設けられ、ステアリン
グハンドル２０の操舵量を検出すべく構成している。こ
の実施例では、操舵角センサ２２はアナログセンサを利
用したが、操舵角度に比例してパルス信号を出力させる
方式のものを用いても良い。２３はブレ−キ装置１３を
作動させるための切替弁であって、左旋回用と右旋回用
のソレノイド２３ａ、２３ｂによって切り替えられる。
２４は分流弁、２５は油圧ポンプである。２６は作業モ
−ド設定用のダイヤルであって、このダイヤル２６を適
宜回動操作することによって、ブレ−キ装置１３の効き
具合を変えたり、リフトア−ムの昇降回動の連動、非連
動への切り替え、あるいは前輪増速装置７の作動の連
動、非連動の選択ができるように構成している。

【００１０】なお、この実施例では、ステアリングハン
ドル２０操作と連動してリフトア−ム９が昇降回動する
制御を「オ−トリフト制御」といい、ステアリングハン
ドル２０操作と連動して旋回内側のブレ−キ装置１３が
効く制御を「オ−トブレ−キ制御」と呼ぶものとする。
そして、前記作業モ−ド設定ダイヤル２６を「切」り位
置にすると、ステアリングハンドル２０を所定角度以上
回動操作しても、オ−トブレ−キ制御、オ−トリフト制
御はカットされ、前輪増速装置７も作動しない。

【００１１】設定ダイヤル２６を隣接耕耘位置に切り替
えて、ステアリングハンドル２０を所定角度切り操作す
ると、ブレ−キ装置１３の効き具合が「強」の状態でオ
−トブレ−キ制御が作動し、同時に前輪増速装置７とオ
−トリフト制御も作動する。設定ダイヤル２６を畦際作
業、枕地作業に切り替えると、オ−トブレ−キの効き具
合は「弱」の状態となり、前輪増速装置７は作動する
が、オ−トリフト制御は作動しないモ−ドになる。枕地
を耕耘するときは、圃場の周辺が荒らされて凹凸が多く
発生しているためにステアリングハンドル２０を左右に
大きく取られることが多く、あるいは圃場内に水を導く
ための給水管を避けるためにステアリングハンドル２０
を大きく回動操作することがあるが、そのような場合
に、作業機がその都度上昇しないようにオ−トリフト制
御をカットしている。上例において、ブレ−キの強弱の
調整は、ブレ−キ用シリンダ−１７に至る油路の途中に
介装されている圧力調整用のリリ−フ弁１４を調節して
行うものであり、この圧力調節は前記設定ダイヤル２６
と連動されている。

【００１２】なお、このトラクタ−１は機体後部に連結
した作業機を左右方向にロ−リング制御することもでき
るものであって、そのための機構を図１により簡単に説
明すると、リフトア−ム９とロワ−リンク２７とを接続
するリフトロッド２８のうち、片側のリフトロッドが油
圧シリンダ−２８ｒで構成されており、この油圧シリン
ダ−２８ｒを伸縮させて作業機であるロ−タリ耕耘装置
２９を昇降制御できるようにしている。この油圧シリン
ダ−２８ｒの横側部には、油圧シリンダ−２８ｒの長さ
を検出するストロ−クセンサ３０が設けられ、トラクタ
−１の油圧シリンダケ−ス８の横側部には機体の左右傾
斜を検出する傾斜センサ３２が設けられている。

【００１３】操縦席の近傍に設けた傾斜設定器３３を調
節すると、傾斜センサ３２、ストロ−クセンサ３０の検
出値及び傾斜設定器３３の設定値から油圧シリンダ−２
８ｒの目標とする制御量が演算され、コントロ−ラ１５
からの指令によって伸長用ソレノイド３５あるいは短縮
用ソレノイド３６が励磁され、油圧シリンダ−２８ｒが
設定長さに伸縮制御される。図中符号３７はポジション
レバ−、３９はポジションレバ−３７の基部に取り付け
られたポジション設定器、４１はリフトア−ム９の基部
に取り付けられたリフトア−ム角センサである。

【００１４】更に、トラクタ−１の後部に連結されてい
るロ−タリ耕耘装置２９について概略の構成を説明する
と、このロ−タリ耕耘装置２９は、耕耘部３８と、耕耘
部３８の上方を覆う主カバ−４０と、主カバ−４０の後
部に枢着されたリヤカバ−４２等からなり、主カバ−４
０の後上部にはリヤカバ−４２の前後揺動角度から耕深
を検出するデプスセンサ４４が設けられている。デプス
センサ４４と耕深設定器４５は共に前記コントロ−ラ１
５に接続されており、耕深設定器４５で設定した深さに
耕深が維持されるように前記上昇用ソレノイド１８ａ又
は下降用ソレノイド１８ｂが励磁される。

【００１５】図３はコントロ−ラ１５に接続される各種
スイッチ類や設定器、検出器類、及び同コントロ−ラ１
５の出力側に接続される各種ソレノイド等の関係につい
て説明したブロック図である。同図から明らかなよう
に、コントロ−ラ１５の入力ポ−ト側には、操舵角セン
サ２２、作業モ−ド設定ダイヤル２６、ポジション設定
器３９、リフトア−ム角センサ４１、耕深設定器４５、
デプスセンサ４４、傾斜設定器３３、傾斜センサ３２、
ストロ−クセンサ３０が接続され、出力ポ−ト側には、
上昇用ソレノイド１８ａ、下降用ソレノイド１８ｂ、左
旋回用ブレ−キソレノイド２３ａ、右旋回用ブレ−キソ
レノイド２３ｂ、伸長用ソレノイド３５、短縮用ソレノ
イド３６が接続されている。

【００１６】次に図５のフロ−チャ−トに基づいて作用
を説明する。まず、最初にコントロ−ラ１５にセンサや
設定器、スイッチの状態が読み込まれる（ステップＳ
１）。作業モ−ド設定ダイヤル２６が切り位置にあれば
（ステップＳ２）、オ−トリフト制御、オ−トブレ−キ
制御、前輪増速制御は作動することがない（ステップＳ
３、Ｓ４、Ｓ５）。

【００１７】作業モ−ド設定ダイヤル２６が隣接耕耘作
業位置にあると、ステアリングハンドル２０を所定角度
以上回したとき、オ−トリフト制御が作動し（ステップ
Ｓ７）、オ−トブレ−キ制御は「強」の状態で作動し
（ステップＳ８）、前輪増速装置７も作動する（ステッ
プＳ９）。従って、この場合、作業機２９は上昇し、前
輪２の周速が後輪３の周速よりも速い状態で、しかも後
輪内側のブレ−キ装置１３が制動された状態で機体を最
小旋回半径で旋回させることができる。

【００１８】作業モ−ド設定ダイヤル２６を畦際、枕地
モ−ドに切り替えると、ステアリングハンドル２０を回
動操作したときに、オ−トリフト制御は中断され（ステ
ップＳ１１）、オ−トブレ−キ制御は「弱」状態で作動
し（ステップＳ１２）、前輪増速装置７は作動する（ス
テップＳ１３）。従って、この場合は作業機２９は上昇
せず、前輪２の周速は高められると共に、旋回内側の後
輪ブレ−キ装置１３は軽く制動され、圃場を荒らさない
程度に機体は旋回制御されて進行方向を短時間のうちに
修正することができる。

【００１９】このように、作業状況に応じてオ−トブレ
−キ機構やオ−トリフト機構を自由に効かせて最適な作
業機昇降制御ができるので、使い勝手が良くて便利であ
り、操作性、作業性が著しく向上するものである。上記
実施例では、設定ダイヤル２６の切替位置を「切」位
置、「隣接耕耘」位置、「畦際・枕地」位置の３つと
し、「切」位置以外の２つについては、作業形態に対応
させて制御モ−ドの種類を設定したが、作業モ−ドとは
切離し、例えば「オ−トブレ−キ有・オ−トリフト
無」、「オ−トブレ−キ無、オ−トブリフト有」といっ
た制御モ−ドを主体とするダイヤル構成としても良い。

【００２０】図６は、図２に相当する油圧回路の一部を
変更したものである。即ち、トラクタ−１のミッション
ケ−ス６内に組み込まれた変速装置のうち、高低２段か
らなる副変速装置（図示省略）を高速側に切り替えたと
きに、オ−トブレ−キ制御が誤って作動しないように安
全性を考慮して牽制機構を介装したものである。この改
良例では油圧ポンプ２５からブレ−キ装置１３のシリン
ダ−１７、１７に至る油路の途中に、アンロ−ドバルブ
５０を設け、副変速レバ−５２を高速側に切り替えると
スイッチ５４がＯＮとなり、アンロ−ドバルブ５０のソ
レノイド５５が励磁されてシリンダ−１７、１７に流れ
込む作動油が油圧タンクであるミッションケ−ス６内に
アンロ−ドするように構成している。

【００２１】このため、路上を高速で走行するような場
合に、ステアリングハンドル２０を切ったことに起因し
てブレ−キ装置１３が誤って作動し、機体が横転しそう
になる危険性を防止することができる。なお、路上走行
時におけるオ−トブレ−キ制御の危険性を回避すること
が目的であるから、副変速レバ−５２に代えて、実際の
速度を検出する車速センサや計器盤の指針の動き等を利
用して車速が高速である場合に前記アンロ−ドバルブ５
０を作動させるように構成しても良い。

【００２２】次にこの実施例で説明したトラクタ−１の
ロ−リング制御装置におけるストロ−クエンドの改良装
置について、図７乃至図１２を用いながら説明する。図
７は従来装置であり、縦軸に油圧シリンダ−２８ｒのス
トロ−ク長と伸長用ソレノイド３５及び短縮用ソレノイ
ド３６に対する出力を、横軸に時間を採ってその系時的
変化を表したものである。

【００２３】この従来装置においては、ストロ−クセン
サ３０がストロ−クエンドに至り、尚且つ、伸長側、あ
るいは短縮側の出力が一定時間（Ｔ秒）以上出ている場
合には、油圧回路中のリリ−フ弁が長時間作動して油温
が上昇するのを防止するために、一定時間後にはその出
力を停止する制御手段が組み込まれている。そして、そ
の出力停止の解除は反対出力が出たときに行われるよう
にしている。

【００２４】しかしながら、このような従来装置にあっ
ては、油圧シリンダ−２８ｒがストロ−クエンドいっぱ
いまで伸びきらないのに、あるいは縮みきらないのに途
中で止まる場合があった。即ち、油圧昇降系のメイン回
路中の圧力上昇や、圃場の土質条件等によっては油圧シ
リンダ−２８ｒの動きが途中で抑えられ、まだ余裕があ
るのにその位置をストロ−クエンドと誤って検出して停
止してしまうことがあったのである。図８に示すもの
は、このような不具合を解消するものであり、その特徴
は、傾斜センサ３２からの信号を補足して機体の左右傾
斜が略水平に近い状態になったら、出力停止の解除を行
わせるようにしたものである。

【００２５】図８において、油圧シリンダ−２８ｒが最
大ストロ−ク長（Ｌ）から短縮する方向に制御がなされ
ているときに、（Ａ）点で動きが止まり、誤ってその点
をストロ−クエンドとして検出してしまうと、反対側出
力である伸長側の出力が出ない限り、出力停止の解除が
できないことになるが、この改良例では、傾斜センサ３
２の検出信号が略水平に近いとき（±６度以内）には解
除がなされ、縮み側出力が再び出されるように構成して
いる。

【００２６】図９は別の解除手段を講じたものであり、
伸び側、縮み側共に、ストロ−クエンドから僅かに手前
の位置にストロ−クエンド検出区間（Ｓ）を設け、その
領域で制御出力が出ているのに油圧シリンダ−２８ｒが
停止している場合には、その位置をストロ−クエンドと
見做し、反対出力が出たときに限り、解除するようにし
たものである。従って、その区間（Ｓ）以外の領域では
ストロ−クエンド検出のための制御がなされることがな
く、図９のＢの部分は出力が継続して出されることにな
る。

【００２７】図１０は更に別の解除手段を講じたもので
あり、上記図９の改良装置に別の制御を組み込んだもの
である。図９の場合と異なるのは、ストロ−クエンド検
出区間（Ｓ）以外の箇所で、電磁バルブの出力が出てい
るのに油圧シリンダ−２８ｒが停止（Ｃ点）していると
き、このような原因は電磁バルブにゴミが詰まった場合
が多いので、反対側の出力、すなわち、この実施例では
伸長側の出力を短時間（ＴＳ秒間）だけ与えて作業機や
バルブに軽い振動を与えるようにしている。

【００２８】

【発明の効果】この発明は前記の如く、ステアリングハ
ンドル操作と連動してリフトア−ムが昇降回動するオ−
トリフト機構と、ステアリングハンドル操作と連動して
後輪片側ブレ−キ装置が作動するオ−トブレ−キ機構と
を備えたトラクタ−であって、このトラクタ−の操縦席
の近傍には、作業モ−ドに応じてブレ−キの効き具合や
作業機昇降の連動有無を変更する切替手段を設けたもの
であるから、作業の目的、状況に応じて適切な制御モ−
ドの設定が行えることになって、作業能率の改善、操作
性の向上を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタ−と作業機全体の側面図である。

【図２】油圧回路図である。

【図３】制御ブロック図である。

【図４】作業モ−ド設定ダイヤル部分の拡大平面図であ
る。

【図５】制御フロ−チャ−トである。

【図６】図２を一部改良した油圧回路図である。

【図７】ストロ−クエンドに関する従来装置の作用説明
図である。

【図８】ストロ−クエンド検出の改良装置の作用説明図
である。

【図９】ストロ−クエンド検出の改良装置の作用説明図
である。

【図１０】ストロ−クエンド検出の改良装置の作用説明
図である。

【符号の説明】

１ トラクタ− ２ 前輪 ３ 後輪 ５ エンジン ６ ミッションケ−ス ７ 前輪増速装置 ８ 油圧シリンダケ−ス ９ リフトア−ム １３ ブレ−キ装置 １５ コントロ−ラ １６ ブレ−キペダル ２０ ステアリングハンドル ２２ 操舵角センサ ２６ 作業モ−ド設定ダイヤル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名畑 悟 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 (72)発明者 土居 義典 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングハンドル操作と連動してリフ
   トア−ムが昇降回動するオ−トリフト機構と、ステアリ
   ングハンドル操作と連動して後輪片側ブレ−キ装置が作
   動するオ−トブレ−キ機構とを備えたトラクタ−であっ
   て、このトラクタ−の操縦席の近傍には、作業モ−ドに
   応じてブレ−キの効き具合や作業機昇降の連動有無を変
   更する切替手段を設けたことを特徴とするトラクタ−の
   作業機昇降制御装置。