JP2004081140A - 作業機の下降速度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トラクタに装着した作業機を下降させる際に衝撃無く着地できるように減速制御するもので、減速ポイントの書替えを迅速、且つ簡単に行なえるようにする。
【解決手段】機体後部に作業機を装着し、この作業機を油圧昇降装置によって昇降自在に支持すると共に、上昇位置にある作業機を地面近くに下降させたときに地面近傍で下降速度が遅くなるように減速制御するものにおいて、減速のポイントを変更する制御手段を設ける。この減速のポイントの変更は、センサ点検モード時に操作するチェックスイッチと、減速制御モードを設定するデセラ設定スイッチを共にＯＮ状態にし、且つキースイッチをＯＮ状態に保持したときに可能となるように構成する。
【選択図】　　　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタ等の動力農機に連結されるロータリ耕耘装置の如き作業機の下降速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタの後部にロータリ耕耘装置等の作業機を連結し、地面近くまで作業機が下降するとその下降速度を遅くするようにしたものが知られている。
このような下降速度を遅くする減速制御は通常デセラ制御と言われるが、その下降速度を減速するポイントは変更できないものが多い。
【０００３】
また、中には作業機を昇降自在に支持するリフトアームと油圧シリンダケースの中に組み込まれている下降速度減速用のデセラバルブとを機械的に連係し、リフトアームが下降するとデセラバルブを絞り込んで下降速度を遅くするものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした従来装置において、機械的に連係させたものでは、減速のポイントを変更する場合に、ボルト・ナット等を緩めてその機械的連係手段の位置を調節しなければならず、手間が掛かって迅速に減速位置を変更することができないという不具合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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、次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１の発明は、機体後部に作業機１８を装着し、この作業機１８を油圧昇降装置によって昇降自在に支持すると共に、上昇位置にある作業機１８を地面近くに下降させたときに地面近傍で下降速度が遅くなるように減速制御するものにおいて、減速のポイントを変更する制御手段３５を設けたことを特徴とする作業機の下降速度制御装置の構成とした。
【０００６】
また、請求項２では、減速のポイントの変更は、センサ点検モード時に操作するチェックスイッチ６２と、減速制御モードを設定するデセラ設定スイッチ４９を共にＯＮ状態にし、且つキースイッチ６３をＯＮ状態に保持したときに可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の作業機の下降速度制御装置の構成とした。
【０００７】
前記構成による作用は次の通りである。
作業機の種類や圃場の硬軟具合に応じて減速ポイントを簡単に変更調節することができる。この減速ポイントの変更は何ら工具を要することなく行なえるものであって、チェックスイッチ６２とデセラ設定スイッチ４９を共にＯＮ状態にし、且つキースイッチ６３をＯＮ状態に保持したときに可能となるものであるから誤操作によって減速ポイントが設定されることがなく、しかも操作が迅速、簡単となるものである。
【０００８】
【実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明の実施例を説明する。
まず、構成から説明すると、図１に示す符号１はトラクタであって、機体前部にエンジン２を搭載して設け、このエンジン２の回転動力をミッションケース３内の変速装置４に伝え、この変速装置４で減速された回転動力を前輪５と後輪６とに伝えるようにしている。ミッションケース３の上部には油圧シリンダケース７が搭載され、この油圧シリンダケース７の左右両側にリフトアーム８，８を回動自由に枢着している。油圧シリンダケース７内の油圧シリンダ９内に作動油が供給されるとリフトアーム８，８が上昇回動し、反対に作動油が排出されるとリフトアーム８，８は下降するように構成している。
【０００９】
さらに、リフトアーム８，８と左右のロワーリンク１０，１０とはリフトロッド１２，１２で相互に連結され、このうち片側（右側）のリフトロッド１２ａは複動式の油圧シリンダで構成される。
この油圧シリンダ１２ａの横にはシリンダ長さを検出するストロークセンサ１３が固着されている。１４はトラクタ１の左右方向の傾斜角度を検出する傾斜センサで、油圧シリンダケース７横に取り付けられ、後述するようにこの傾斜センサ１４の検出値と前記ストロークセンサ１３の検出値と傾斜設定器１５の設定値とから作業機の傾斜制御量が算出され、コントローラ３５からの指示により作業機を設定された左右傾斜角度に維持するようにしている。
【００１０】
なお、この実施例では、作業機としてロータリ耕耘装置１８を例に挙げているが、ロータリ耕耘装置１８以外の、例えば畦塗機や薬剤散布機等であってもよい。前記ロータリ耕耘装置１８は耕耘爪２０とこの耕耘爪２０の上方を覆うロータリカバー２２と、ロータリカバー２２の後部に枢着されたリヤカバー２３等からなり、トラクタ１側のＰＴＯ軸から動力を受けて耕耘軸１９を回転させ、耕耘軸１９に取り付けられた複数個の耕耘爪２０によって土壌を耕起する。
【００１１】
ロータリ耕耘装置１８のロータリカバー２２の後上部には耕深を検出するポテンショ式の耕深センサ２４が設けられ、トラクタ１の操縦席側に設けられたダイヤル調整式の耕深設定器２５によって設定された耕深となるようにリフトアーム８，８が回動操作されてロータリ耕耘装置１８全体が昇降し、設定耕深を維持するようにしている。
【００１２】
図２はこのトラクタの走行系の動力伝達線図である。
エンジン２の回転動力は主クラッチ２６を介して高低２段の変速が可能な油圧式高低変速装置２７に伝達され、さらに油圧式リバーサ機構２８に伝達される。リバーサ機構２８は機体の進行方向を変更するもので、このリバーサ機構２８を構成する油圧クラッチ２８Ｆ，２８Ｒを適宜切り替えることにより機体を前進若しくは後進させることができる。
【００１３】
この油圧式リバーサ機構２８の後部には４段変速が可能な主変速装置３０と３段変速が可能な副変速装置３２が設けられ、これら主変速装置３０と副変速装置３２とで減速された回転動力がその伝動後位に設けられた後輪デフ装置３４に伝達される。後輪デフ装置３４から左右に分岐した回転は最終減速ギヤ機構３３を介して後車軸３６に伝達され後車軸３６の端部に取り付けられた後輪６を駆動する。
【００１４】
後輪デフ装置３４の前部に設けたギヤ機構３８から分岐された回転動力は前輪増速装置３９を介して前輪デフ装置４０に伝達される。
前輪増速装置３９は前輪５を等速四駆状態と倍速四駆状態に切り替えるために設けられた周知の構造であり、通常作業時の直線走行中は等速四駆クラッチ３９ａが繋がって前輪５と後輪６が略同速で回転し、旋回時にステアリングハンドル１７を所定角度回動操作すると操向角検出器４１がそれを感知して増速クラッチ３９ｂを繋ぎ、前輪５の回転速度を後輪６の速度よりも２倍近く速く回転させるようにしている。いずれの場合にあっても前輪デフ装置４０に伝えられた動力は最終減速ギヤ機構４３，４４を介して前輪５に伝達される。
【００１５】
次に図３、図４のコントロールボックス部について説明する。
コントロールボックス４６は操縦席４７の右側に設けられており、昇降制御と水平制御の設定を行なう。平面から見て左半分には昇降系、右半分には水平制御系の設定器が配設される。デセラ設定スイッチ４９はリフトアーム８が下降する際に地面近くでその下降速度を遅くする所謂デセラ制御を行なうかどうかを決定するスイッチである。バックアップスイッチ５０は油圧式リバーサ機構２８を切り替えて機体を後進させたときに機体後部に連結された作業機を上昇させるスイッチであり、このスイッチ５０が入りであれば作業機が上昇し、切りであれば上昇しない。
【００１６】
符号５１はオート感度スイッチであり、デプス制御（リヤカバー２３を用いた耕深制御）時の感度を２段階に切り替える。
上げ位置設定ダイヤル５２は機体後部に連結した作業機の最大上昇位置を設定するダイヤルであり、油圧ポジションレバー５４やステアリングハンドル１７の横に設けた昇降スイッチ５５とは別に設けられている。油圧ポジションレバー５４や昇降スイッチ５５を操作してリフトアーム８を上昇側に操作してもこの上げ位置設定ダイヤル５２で設定した高さまでしか作業機は上昇しない。
【００１７】
中央に設けた水平モード切替スイッチ５７は自動と手動に切り替えるためのものであり、その横にダイヤル式の傾斜設定器１５を設けている。
符号５８は水平感度スイッチ、５９は油圧シリンダ１２ａの右上げスイッチ、６０は右下げスイッチである。図４は図３に相当するものであるが、このものには水平制御機能が備わっていないトラクタ１用として利用されるものである。
【００１８】
従って、ポジション制御とデプス制御は可能であるが、作業機の水平制御は行なえない。
次に図５乃至図７に基づいてこの発明の要旨に係るデセラ制御について説明する。
【００１９】
マイコンからなるコントローラ３５の入力側には前記デセラ設定スイッチ４９とチェックスイッチ６２とキースイッチ６３とリフトアーム角センサ６４が接続されている。
チェックスイッチ６２はコントローラ３５に接続される種々のセンサや設定器の作動を確認するときに操作するスイッチであり、通常の作業状態時にはこのスイッチ６２を切にして使用する。センサや設定器が正常に作動しうるかどうかチェックするときだけこのスイッチ６２を入りにするものである。
【００２０】
リフトアーム角センサ６４はポジション制御やデプス制御に必要となるものでリフトアーム８の回動基部に設けられている。
また、コントローラ３５の出力側には作業機を昇降させる上昇ソレノイド６５と作業機を下降させる下降ソレノイド６６が設けられている。
【００２１】
コントローラ３５の中にはＥＥＰＲＯＭ６７が設けられ、このＥＥＰＲＯＭ６７はデセラ制御の減速ポイントを記憶する。
デセラポイントの変更手順は次のように行なわれる。
トラクタ１のリフトアーム８を下降回動させ、オペレータが望む減速ポイントでリフトアーム８を停止させる。
【００２２】
一旦電源をＯＦＦにし、ついでチェックスイッチ６２とデセラ設定スイッチ４９を共にＯＮの状態にする。この状態で更にキースイッチ６３をＯＮしして３秒間待つ。３秒経過すると、そのリフトアーム８の位置がデセラポイントとしてＥＥＰＲＯＭ６７に記憶され、以後はこのポイントを境として減速制御がなされるものである。図６はそのフローチャートである。
【００２３】
なお、作業者によっては、あるいは作業機の種類によってはデセラ制御をッ全く使用しない場合もあり、このような場合にはリフトアーム８を最上げの状態にして電源を切、前記と同じようにチェックスイッチ６２、デセラ設定スイッチ４９、キースイッチ６３を順次操作してデセラ制御をカットすることができるのである。
【００２４】
なお、作業者によってはあるときはデセラ制御を使用し、あるときはデセラ制御を使用しない場合もあるので、このような作業者のために、デセラ設定スイッチを３秒間だけ押すことによって順次切り替わるようにもしている。
従って、作業者が作業中にデセラ設定スイッチ４９を３秒押すとデセラ制御モード入となり、その後３秒間押すとデセラ制御が切となる。以後はこれを繰り返すことになる。この作用を示したのが図７に示すフローチャートである。
【００２５】
図８は先のコントローラ３５に液晶表示器であるマルチアイ６９を接続した例を示している。
デセラ設定スイッチ４９を押して「切」から「入」になったときは「デセラ設定中」を表示し、反対に「入」から「切」になったときには「デセラ設定なし」を表示させるようにしている。このように表示させることにより作業者にデセラ制御が作動しているのかどうかを作業者に簡単に知らせることができるようになった。
【００２６】
また、一番最初の作業開始時にデセラ設定スイッチ４９を短時間（０．１〜２秒）押すとマルチアイ６９部分にはデセラ設定の有無が表示されるようにもしている。
次に図９乃至図１２を用いてこのトラクタ１の改良部分について説明する。
【００２７】
このトラクタ１は旋回操作に連動して作業機が上昇するオートリフト機能を備えている点が特徴である。図１に示すトラクタ１と同じ構成または類似する構成については同一の符号を付し、新規な部分については新しい符号を付している。図９において、符号７０は前輪増速とオートリフトとを選択するモード切替スイッチでこれを切にすると前輪増速もオートリフトも作動しない。符号７２はアクセルレバー、７４はメータパネル、７５はウィンカスイッチ、７６は前輪増速モニタ、７７はオートリフトモニタである。
【００２８】
前記モード切替スイッチ７０を切位置から右に回して前輪増速位置にするとステアリングハンドル１７を所定角度操作したときに前輪５が増速されると共に増速モニタ７６が点灯する。モード切替スイッチ７０を更に右に回してオートリフト位置に設定すると前輪増速が作動すると共に作業機も上昇する。これらは略同時に行なわれ、メータパネル７４内のオートリフトモニタ７７が点灯する。
【００２９】
但し、このトラクタ１はオートリフトが作動することに対して種々の牽制機構が設けられており、オートリフト制御用のコントローラ３５に対して電源が投入された直後と、作業機の下降操作があった後と、前記モード切替スイッチ７０が切から入に操作された後は、前輪５が直進位置を向いていないとオートリフトが作動しないようになっている。
【００３０】
図１１に示すフローチャートは電源投入直後のオートリフト牽制について説明したものである。
作用を説明すると、エンジン始動直後、言い換えるとキースイッチが６３がＯＮでコントローラに電源が投入されたばかりのときにはオートリフトが作動しないようにオートリフト作動許可フラグをリセットする（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）。このとき、オートリフト制御が入り、言い換えるとモード切替スイッチ７０がオートリフト入（ＯＮ）になっているときに、前輪５の切角が直進状態にあるのか旋回状態にあるのかを判別し、直進状態と判別したならばオートリフト作動許可フラグをセットする（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）。
【００３１】
モード切替スイッチ７０をオートリフト入りにした時点でオートリフト作動許可フラグが設定されていなければ作業機上昇セットフラグは立たず、作動許可フラグが有るときだけ作業機上昇セットを立てる（ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ９）。この状態でステアリングハンドル１７を回動すると操作角が所定角を越えた時点で作業機が上昇し、上昇後はオートリフト作動許可フラグをリセットする（ステップＳ１０）。
【００３２】
このように、電源投入直後において、前輪５が直進方向にあるかどうかを一度判別し、直進状態を向いていなければオートリフト作動を許可しないようになっているので安全性が向上するものである。作業機の下降操作を行なったときも同様でステアリングハンドル１７がオートリフト作動角以上にあるときに下げ操作を行なうと下降したばかりの作業機が再び上昇してしまう不具合が生じる恐れがあるが、前記牽制が働けば、そのような危険を回避することができるため安全となる。
【００３３】
さらにこのトラクタ１には前輪増速に関して次のような安全機構が設けられている。
前輪増速と等速四駆の切替をキーシフト式変速装置や機械的連係手段を介して行なうトラクタにあっては、機械個々の加工および組立精度のバラツキから旋回から直進になっても前輪倍速が働き、その結果、変速部が故障したりタイヤが磨耗する恐れがある。また、前輪増速とオートリフトとの組合せではオートリフトが作動してから前輪増速が作動しないようにしなければ旋回時に作業機のサイドカバー等が変形してしまう恐れが生じる。
【００３４】
このため、この改良したトラクタでは前輪増速の作動角がオートリフト作動角よりも小さく設定できないように構成している。
図１２はその制御のフローチャートである。
作動角の書替えはチェックスイッチ６２をＯＮにしてチェックモードに入ったときに可能となるものであり、この発明ではコントローラのＥＥＰＲＯＭに作動角が書き込まれている。増加方向の書替えは昇降スイッチ５５を上げ側に操作して行い、減少方向の書替えは昇降スイッチ５５を下降側に操作して行なう。いずれの方向も１回信号を入れる度に１単位分（例えば１度）の角度が加減算される。
【００３５】
オートリフト作動角と前輪倍速作動角の比較がなされ、オートリフト作動角の方が前輪増速作動角より小さい場合には前輪増速作動角データの変更を可能とし、逆の場合にはデータの書替えを禁止して前回の値を保持するようにしている。このように、データの書き替えにあたって必ずオートリフトが作動してから前輪倍速が作動するように構成したので作業機のサイドカバー等の変形を抑えることができる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、前記の如く、機体後部に作業機を装着し、この作業機を油圧昇降装置によって昇降自在に支持すると共に、上昇位置にある作業機を地面近くに下降させたときに地面近傍で下降速度が遅くなるように減速制御するものにおいて、減速のポイントを変更する制御手段を設けたことを特徴とする作業機の下降速度制御装置制御装置としたので、圃場の硬軟具合に応じて、あるいは作業機の種類に応じて最適な減速位置を設定でき、この結果、作業性が一段と向上するものである。
【００３７】
また、請求項２のように、減速のポイントの変更は、センサ点検モード時に操作するチェックスイッチと、減速制御モードを設定するデセラ設定スイッチを共にＯＮ状態にし、且つキースイッチをＯＮ状態に保持したときに可能となるように構成されているので、オペレータが無意識のうちに誤って設定を行い作業機を硬い地面の上に急速に落下させて機械を損傷させてしまうような不都合も生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体側面図である。
【図２】動力伝達線図である。
【図３】操作ボックス部の平面図である。
【図４】操作ボックス部の平面図である。
【図５】制御ブロック図である。
【図６】フローチャートである。
【図７】フローチャートである。
【図８】制御ブロック図である。
【図９】運転席部分の斜視図である。
【図１０】メータパネルの正面図である。
【図１１】フローチャートである。
【図１２】フローチャートである。
【符号の説明】
１　　　トラクタ
２　　　エンジン
３　　　ミッションケース
４　　　変速装置
５　　　前輪
６　　　後輪
７　　　油圧シリンダケース
８　　　リフトアーム
１８　　ロータリ耕耘装置
２４　　耕深センサ
２５　　耕深設定器
４９　　デセラ設定スイッチ
５０　　バックアップスイッチ
６２　　チェックスイッチ
６３　　キースイッチ

Claims (2)

1. 機体後部に作業機を装着し、この作業機を油圧昇降装置によって昇降自在に支持すると共に、上昇位置にある作業機を地面近くに下降させたときに地面近傍で下降速度が遅くなるように減速制御するものにおいて、減速のポイントを変更する制御手段を設けたことを特徴とする作業機の下降速度制御装置。
2. 減速のポイントの変更は、センサ点検モード時に操作するチェックスイッチと、減速制御モードを設定するデセラ設定スイッチを共にＯＮ状態にし、且つキースイッチをＯＮ状態に保持したときに可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の作業機の下降速度制御装置。

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