JP2002339388A - 作業用走行車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 押土作業を行うブレードを、昇降動作、アン
グル動作およびチルト動作自在に連結した作業用走行車
において、チルト動作に伴う負荷変動を可及的に小さく
してチルト動作の安定性を向上させると共に、チルトと
アングルの同時動作を円滑に行うことを可能にする。 【解決手段】 押土作業を行うブレード９を、昇降動
作、アングル動作およびチルト動作自在に連結した走行
機体１において、前記ブレード９のチルト支軸１４を、
アングル支軸１５の延長線上に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農業機械、建設機
械等の作業用走行車の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、農業機械、建設機械等の作業用
走行車においては、押土作業を行うブレードを機体に装
着し、整地、均平等の作業を行うにあたり、上記ブレー
ドの昇降動作、アングル動作およびチルト動作を可能に
したものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記各ブレ
ード動作は、土圧を受けながら行われるため、動作支点
や操作アクチュエータに大きな負荷が作用し、特に複数
の動作を同時に行った場合には、各動作による負荷変動
が相互に影響し、動作の安定性が低下する不都合があっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、押土作業を行うブレードを、昇降
動作、アングル動作およびチルト動作自在に連結した作
業用走行車において、前記ブレードのチルト動作支点
を、アングル動作支点の延長線上に設けたことを特徴と
するものである。つまり、チルト動作に伴う負荷変動を
可及的に小さくしてチルト動作の安定性を向上させるこ
とができる許りでなく、チルトとアングルの同時動作を
円滑に行うことができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つ
を図面に基づいて説明する。図面において、１は履帯式
トラクタの走行機体であって、該走行機体１の後部に
は、耕耘作業アタッチメントであるロータリ作業機（後
側作業機）２が昇降リンク機構３を介して装着されてい
る。昇降リンク機構３には、リフトアームシリンダ４お
よびリフトロッドシリンダ５が設けられており、ロータ
リ作業機２は、リフトアームシリンダ４の伸縮に応じて
昇降すると共に、リフトロッドシリンダ５の伸縮に応じ
て左右傾斜する。

【０００６】一方、走行機体１の前部には、押土作業ア
タッチメントであるブレード作業機（前側作業機）６が
装着されている。ブレード作業機６は、機体前部に上下
回動自在に連結されるリフトフレーム７と、該リフトフ
レーム７の前端部に前後回動自在に連結されるアングル
フレーム８と、該アングルフレーム８に上下回動自在に
連結されるブレード９と、上記アングルフレーム８の左
右両端部をガイドするガイドレール１０と、走行機体１
とリフトフレーム７との間に介設される左右一対のリフ
トシリンダ１１と、リフトフレーム７とアングルフレー
ム８との間に介設される左右一対のアングルシリンダ１
２と、アングルフレーム８とブレード９との間に介設さ
れるチルトシリンダ１３とを備えて構成される。押土部
材であるブレード９は、リフトシリンダ１１の伸縮に応
じてリフト動作（昇降）すると共に、アングルシリンダ
１２の伸縮に応じてアングル動作（前後傾斜）し、さら
に、チルトシリンダ１３の伸縮に応じてチルト動作す
る。

【０００７】上記ブレード９は、前後方向を向くチルト
支軸（チルト動作支点）１４を介してアングルフレーム
８に支持され、アングルフレーム８は、上下方向を向く
アングル支軸（アングル動作支点）１５を介してリフト
フレーム７に支持されている。チルト支軸１４は、アン
グル支軸１５の下方近傍に設けられており、少なくとも
正面視においては、チルト支軸１４がアングル支軸１５
の延長線上に位置する。これにより、チルト動作に伴う
負荷や、アングル動作に伴う負荷を可及的に小さくし
て、チルト動作およびアングル動作の安定性を向上させ
ることができ、しかも、チルト動作におけるアングル動
作の影響や、アングル動作におけるチルト動作の影響を
小さくし、チルト動作とアングル動作との同時動作を円
滑に行うことが可能になる。

【０００８】次に、２種類のブレード作業機６Ａ、６Ｂ
を図３〜図６に沿って説明する。図３および図４に示す
ブレード作業機６Ａは、ブレード９の左右両端部に、上
下回動自在な延長ブレード１６を備えている。ブレード
９と延長ブレード１６との間には、折り畳みリンク機構
１７が介設されており、さらに、折り畳みリンク機構１
７の枢軸１８とブレード９の上部との間には、折り畳み
シリンダ１９が介設されている。つまり、折り畳みシリ
ンダ１９が伸長すると、延長ブレード１６が作業姿勢と
なり、ブレード作業機６Ａの作業幅が拡張される一方、
折り畳みシリンダ１９が縮小すると、延長ブレード１６
が上方に回動してブレード９の上方に折畳み状に格納さ
れる。これにより、非作業走行時や機体格納時において
は、延長ブレード１６を折畳み状に格納して走行性や格
納性を向上させることができ、また、作業時において
は、作業条件に応じて作業幅を任意に切換えることが可
能になる。

【０００９】図５および図６に示すブレード作業機６Ｂ
は、ブレード９の左右両端部に、前後回動自在な延長ブ
レード２０を備えている。ブレード９と延長ブレード２
０との間には、折り畳みシリンダ（図示せず）が介設さ
れており、該折り畳みシリンダが伸長すると、延長ブレ
ード２０が作業姿勢となり、ブレード作業機６Ｂの作業
幅が拡張される一方、折り畳みシリンダが縮小すると、
延長ブレード２０が後方に略９０゜回動し、機体前部の
左右両側に沿うように格納される。これにより、ブレー
ド作業機６Ａと同等の効果を得ることができる許りでな
く、折り畳み時においても良好な前方視界を確保するこ
とが可能になる。

【００１０】ロータリ作業機２およびブレード作業機６
には、それぞれマスト２１Ｆ、２１Ｒが立設されてお
り、各マスト２１Ｆ、２１Ｒの上端側には、上下方向に
所定の受光幅を有するレーザ受光器２２Ｆ、２２Ｒが取
付けられている。作業現場や圃場の所定箇所には、水平
方向もしくは任意の傾斜方向にレーザ光を回転投光する
レーザ投光器（図示せず）が設置されており、該レーザ
投光器から投光されたレーザ光が上記レーザ受光器２２
Ｆ、２２Ｒによって受光される。これにより、レーザ光
を基準とするロータリ作業機２およびブレード作業機６
の作業高さを検出することが可能になる。また、マスト
２１Ｆ、２１Ｒは、伸縮自在に構成されると共に、マス
ト伸縮動作用のマストシリンダ２３Ｆ、２３Ｒ（電動シ
リンダ）を備えており、該マストシリンダ２３Ｆ、２３
Ｒによるマスト２１Ｆ、２１Ｒの伸縮動作によって、後
述するレーザ制御における作業機２、６の基準高さが設
定される。

【００１１】走行機体１上には、操作部２４が構成され
ている。操作部２４は、キャブ２５で覆われており、そ
の内部には、オペレータが座る運転席２６と、機体を操
向するステアリングホイール２７と、走行変速レバー２
８等の既存の操作具が設けられるサイドパネル２９と、
後述するアタッチメント用操作具が設けられるアタッチ
メント操作パネル３０と、前記レーザ受光器２２Ｆ、２
２Ｒの受光レベルを表示する受光レベル表示器３１とを
備えている。運転席２６は、左右両側に肘掛部２６ａを
備えて構成され、前後位置調整機構（図示せず）および
上下位置調整機構（図示せず）を介して操作部２４の中
央部に設置される。サイドパネル２９は、前後位置調整
自在に構成されており、オペレータの体格や好みに応じ
て運転席２６を位置調整した後、運転席２６の側方に配
置されるサイドパネル２９の前後位置を調整することに
より、サイドパネル２９の位置が最適化される。

【００１２】アタッチメント操作パネル３０は、運転席
２６とサイドパネル２９との間に配置されている。これ
により、最も操作し易い運転席２６の側方位置にアタッ
チメント用操作具を配置することが可能になり、しか
も、アタッチメント用操作具および既存操作具を集中配
置して操作性の向上を図ることが可能になる。また、ア
タッチメント操作パネル３０は、サイドパネル２９の内
側部に取付ボス３２を介して一体的に取付けられてい
る。そのため、サイドパネル２９の前後位置調整機能を
利用してアタッチメント用操作具の前後位置を調整する
ことが可能になる。また、アタッチメント操作パネル３
０は、運転席２６の右側に設けられる肘掛部２６ａの前
方延長線上に配置されている。これにより、肘掛部２６
ａに肘を載せた状態でアタッチメント用操作具を操作で
き、その結果、安定した操作ができると共に、オペレー
タの疲労を軽減することが可能になる。さらに、アタッ
チメント操作パネル３０は、平面視で逆Ｌ字状に曲折す
るように形成されており、曲折部の内側コーナー部が、
サイドパネル２９のコーナー部に沿うようにサイドパネ
ル２９に取付けられている。そのため、アタッチメント
操作パネル３０を直線的に構成する場合に比べ、その占
有スペースを小さくすることができ、しかも、既存のサ
イドパネル２９と後付のアタッチメント操作パネル３０
との一体感を高めることが可能になる。

【００１３】アタッチメント操作パネル３０には、前方
作業機用操作具として、ブレード９をリフト操作するた
めのジョイスティックレバー３３と、チルト自動制御
（ブレード傾斜自動制御）をＯＮ／ＯＦＦするためのチ
ルト自動スイッチ３４と、後述するレーザ自動制御をＯ
Ｎ／ＯＦＦするためのレーザ自動スイッチ３５と、延長
ブレード１６、２０を開閉操作するためのドーザ開閉ス
イッチ３６と、前側マスト２１Ｆを伸縮操作するための
マストシリンダスイッチ３７とが設けられると共に、後
方作業機用操作具として、後述するレーザ自動制御をＯ
Ｎ／ＯＦＦするためのレーザ自動スイッチ３８と、後側
マスト２１Ｒを伸縮操作するためのマストシリンダスイ
ッチ３９と、油圧動作するアタッチメントを装着した場
合に使用される油圧操作スイッチ４０と、レーザ制御と
深さ自動制御とを切換えるための制御切換スイッチ４１
と、ロータリ作業機２を昇降操作するためのクイックア
ップスイッチ４２と、ロータリ作業機２の上げ高さを設
定するための上げ高さ設定ボリューム４３と、装着する
作業機に応じて制御を切換えるための作業機切換ボリュ
ーム４４と、深さ自動制御をＯＮ／ＯＦＦするための深
さ自動スイッチ４５と、深さ自動制御の目標深さを設定
するための深さ設定ボリューム４６と、傾き自動制御を
ＯＮ／ＯＦＦするための傾き自動スイッチ４７と、傾き
自動制御の目標傾斜を設定するための傾斜設定ボリュー
ム４８とが設けられており、さらに、前方作業機用操作
具と後方作業機用操作具との間には、受光レベル表示器
３１の表示を切換えるための表示切換スイッチ４９が設
けられている。

【００１４】上記の前方作業機用操作具３３〜３７は、
アタッチメント操作パネル３０の前側に配置され、後方
作業機用操作具３８〜４８は、アタッチメント操作パネ
ル３０の後側に配置されている。そのため、前後の作業
機２、６に対応する操作具の認識が容易になり、アタッ
チメント用操作具の操作性が向上する。また、後方作業
機用操作具３８〜４８が設けられるアタッチメント操作
パネル３０の後側が平坦であるのに対し、前方作業機用
操作具３３〜３７が設けられるアタッチメント操作パネ
ル３０の前側は、前高高低状に傾斜している。これによ
り、前後の作業機２、６に対応する操作具を明確に区別
することが可能になる。

【００１５】受光レベル表示器３１は、レーザ受光器２
２Ｆ、２２Ｒの受光レベルを発光表示するように構成さ
れている。本実施形態では、キャブ２５内の右前方コー
ナー部に受光レベル表示器３１が配置されており、その
ため、キャブ２５の室外（ボンネット等）に配置した場
合に比べ、受光レベル表示器３１の視認性が向上すると
共に、受光レベル表示器３１の外的障害物による破損等
を防止することが可能になる。

【００１６】走行機体１は、前方作業機を制御するため
の第一制御部５０と、後方作業機を制御するための第二
制御部５１とを備えている。第一制御部５０には、前述
したレーザ受光器２２Ｆ、マストシリンダ２３Ｆ、受光
レベル表示器３１、前方作業機用操作具３４〜３７、表
示切換スイッチ４９および第二制御部５１が接続され、
さらには、ブレード９のリフト角を検出するリフト角セ
ンサ５２と、ブレード９のアングル角を検出するアング
ル角センサ５３と、ブレード９のチルト角を検出するチ
ルト角センサ５４と、ジョイスティックレバー３３の操
作角を検出するレバー角センサ５５と、ジョイスティッ
クレバー３３の握り部に設けられるアングル操作スイッ
チ５６およびチルト操作スイッチ５７と、ブレード９の
左右傾斜角を検出するブレード傾斜センサ５８（静電容
量式傾斜センサ）と、リフトシリンダ用電磁バルブの伸
長ソレノイド５９および縮小ソレノイド６０と、アング
ルシリンダ用電磁バルブの伸長ソレノイド６１および縮
小ソレノイド６２と、チルトシリンダ用電磁バルブの伸
長ソレノイド６３および縮小ソレノイド６４と、折り畳
みシリンダ用電磁バルブの伸長ソレノイド６５および縮
小ソレノイド６６とが接続されている。

【００１７】第二制御部５１には、前述したレーザ受光
器２２Ｒ、マストシリンダ２３Ｒ、後方作業機用操作具
３８〜４８および第一制御部５０が接続され、さらに
は、既存の操作具であるポジションレバー６７（後方作
業機昇降レバー）のレバー操作角を検出するポジション
センサ６８と、ロータリ作業機２の耕耘深さを検出する
耕深センサ６９と、リフトアーム角を検出するリフトア
ームセンサ７０と、リフトロッド長を検出するリフトロ
ッドセンサ７１と、走行機体１の左右傾斜角を検出する
機体傾斜センサ７２（静電容量式傾斜センサ）と、リフ
トアームシリンダ用電磁バルブの伸長ソレノイド７３お
よび縮小ソレノイド７４と、リフトロッドシリンダ用電
磁バルブの伸長ソレノイド７５および縮小ソレノイド７
６とが接続されている。

【００１８】第一制御部５０は、レーザ受光器２２Ｆの
レーザ受光レベルに応じてブレード作業機６を自動的に
昇降制御する前方作業機用のレーザ制御手段（レーザ制
御ルーチン）を備え、また、第二制御部５１は、レーザ
受光器２２Ｒのレーザ受光レベルに応じてロータリ作業
機２を自動的に昇降制御する後方作業機用のレーザ自動
制御手段を備えている。これにより、一台のレーザ投光
器から投光されるレーザ光を基準とし、ブレード作業機
６およびロータリ作業機２の作業高さを独立的に同時制
御することができ、その結果、前後の作業機高さにバラ
ツキが生じる不都合を解消し、作業精度および作業効率
を向上させることが可能になる。

【００１９】次に、第一制御部５０の制御手順をフロー
チャートに沿って説明する。第一制御部５０のメインル
ーチンにおいては、所定の初期設定ルーチンが実行され
た後、手動制御ルーチンと、レーザ自動制御ルーチン
と、チルト自動制御ルーチンと、表示制御ルーチンとが
繰返し実行される。表示制御ルーチンでは、まず、表示
切換スイッチ４９の切換位置が判断される。切換位置が
前側である場合には、前側レーザ受光器２２Ｆの受光レ
ベルデータを受光レベル表示器３１に送信する一方、切
換位置が後側である場合には、後側レーザ受光器２２Ｒ
の受光レベルデータを受光レベル表示器３１に送信する
ことにより、表示切換スイッチ４９の切換位置に対応し
たレーザ受光器２２Ｆ、２２Ｒの受光レベルを受光レベ
ル表示器３１に表示させる。つまり、複数のレーザ受光
器２２Ｆ、２２Ｒを備えるものでありながら、受光レベ
ル表示器３１を単一とし、必要に応じて表示対象のレー
ザ受光器２２Ｆ、２２Ｒを切り換えるように構成され
る。これにより、レーザ受光器２２Ｆ、２２Ｒの数だけ
受光レベル表示部３１を設ける場合に比して部品点数の
削減およびコストダウンを図ることが可能になる。

【００２０】手動制御ルーチンでは、まず、レバー角セ
ンサ５５、アングル操作スイッチ５６およびチルト操作
スイッチ５７の信号変化を判断し、該信号変化に応じて
対応するバルブデータ（ブレード上昇データを除く）を
セットするデータセットルーチンが実行される。その
後、レバー角センサ５５の検出信号に基づいてブレード
上昇操作を判断し、該判断がＹＥＳの場合は、ブレード
上昇データをセットすると共に、バルブデータセットフ
ラグおよび上限値確認タイマをセットする。バルブデー
タフラグをセットした後は、上限値確認タイマの計時終
了を判断し、該判断がＹＥＳになった場合には、チルト
シリンダ１３を水平位置にセットし、チルト自動制御に
よるブレード９のチルト動作を制限する。つまり、ブレ
ード９が所定時間以上に亘って上昇動作した場合には、
ブレード９が非作業状態であると判断してブレード９の
チルト動作を制限するため、機体旋回等の非作業時にお
けるブレード９のチルト動作により、機体バランスが大
きく変化する不都合を回避し、走行安定性を向上させる
ことが可能になる。

【００２１】レーザ自動制御ルーチンでは、まず、レー
ザ自動スイッチ３５のＯＮ／ＯＦＦを判断し、これがＯ
Ｎである場合には、さらに、レーザ受光器２２Ｆがレー
ザ受光範囲内であるか否かが判断される。そして、この
判断がＹＥＳの場合は、レーザ受光器２２Ｆのレーザ受
光レベルに応じてブレード９を自動的に昇降させるレー
ザ制御ルーチンが実行される。一方、上記判断がＮＯの
場合は、ブレード９が上昇中であるか否かが判断され、
該判断がＹＥＳである場合には、チルトシリンダ１３を
水平位置にセットし、チルト自動制御によるブレード９
のチルト動作を制限する。つまり、ブレード９が上昇動
作状態で、且つ、レーザ光がレーザ受光器２２Ｆの受光
範囲から外れたときも、ブレード９が非作業状態である
と判断し、ブレード９のチルト動作を制限している。

【００２２】チルト自動制御ルーチンでは、まず、チル
ト自動スイッチ３４のＯＮ／ＯＦＦを判断し、これがＯ
Ｎである場合には、さらに、ブレード傾斜センサ値が通
常変化状態か否かが判断される。そして、この判断がＹ
ＥＳの場合は、ブレード傾斜センサ値に応じてブレード
９を自動的に水平制御するチルト制御ルーチンが実行さ
れる。一方、上記判断がＮＯの場合は、機体傾斜センサ
値が通常変化状態か否かが判断され、該判断がＮＯであ
る場合には、チルトシリンダ１３を水平位置にセット
し、チルト自動制御によるブレード９のチルト動作を制
限する。つまり、傾斜センサ５８、７２の検出値が機体
旋回時に急激な変化を示すことに着目し、該検出値変化
に基づいてブレード９の非作業状態を判断しており、ま
た、二つの傾斜センサ値を参照することによって誤認を
防止している。

【００２３】叙述の如く構成されたものにおいて、押土
作業を行うブレード９を、昇降動作、アングル動作およ
びチルト動作自在に連結した走行機体１において、前記
ブレード９のチルト支軸１４を、アングル支軸１５の延
長線上に設けたため、チルト動作に伴う負荷や、アング
ル動作に伴う負荷を可及的に小さくして、チルト動作お
よびアングル動作の安定性を向上させることができ、し
かも、チルト動作におけるアングル動作の影響や、アン
グル動作におけるチルト動作の影響を小さくし、チルト
動作とアングル動作との同時動作を円滑に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】履帯式トラクタの側面図である。

【図２】ブレード作業機の正面図である。

【図３】ブレード展開状態を示すブレード作業機の斜視
図である。

【図４】ブレード折り畳み状態を示す同上斜視図であ
る。

【図５】ブレード作業機（ブレード展開状態）の他例を
示す斜視図である。

【図６】ブレード折り畳み状態を示す同上斜視図であ
る。

【図７】操作部の平面図である。

【図８】アタッチメント操作パネルの平面図である。

【図９】同上側面図である。

【図１０】第一制御部および第二制御部の入出力を示す
ブロック図である。

【図１１】第一制御部のメインルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１２】表示制御ルーチンのフローチャートである。

【図１３】手動制御ルーチンのフローチャートである。

【図１４】レーザ自動制御ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１５】チルト自動制御ルーチンのフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 走行機体 ２ ロータリ作業機 ６ ブレード作業機 １４ チルト支軸 １５ アングル支軸 ２２ レーザ受光器 ２４ 操作部 ２６ 運転席 ２６ａ 肘掛部 ２９ サイドパネル ３０ アタッチメント操作パネル ３１ 受光レベル表示器 ５０ 第一制御部 ５１ 第二制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 武二 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内 (72)発明者 田村 智志 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押土作業を行うブレードを、昇降動作、
   アングル動作およびチルト動作自在に連結した作業用走
   行車において、前記ブレードのチルト動作支点を、アン
   グル動作支点の延長線上に設けたことを特徴とする作業
   用走行車。