JP2006254731A - 作業車両における昇降駆動機構 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降アームの下降途中で下降速度を減速させる減速手段の減速時の下降速度及び昇降アーム２の減速開始位置を容易に設定調節することができる作業車両における昇降駆動機構を提供することを課題としている。
【解決手段】昇降油圧シリンダ３によって駆動される作業機昇降用の昇降アーム２の昇降を、昇降操作レバー１１の揺動によって昇降油圧シリンダ３のコントロールを行う昇降油圧バルブ４を作動させ、且つ昇降アーム２の昇降動作に連動して昇降油圧バルブ４をフィードバック作動させて昇降操作レバー１１のポジションに対応する位置に昇降アーム２を位置決め固定する昇降駆動機構に、昇降アーム２の下降速度を下降途中から低下させて昇降アーム２を位置決めする減速手段を設け、減速手段に、減速時の下降速度及び昇降アーム２の減速開始位置を設定調節する単一の調節手段３３を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラクタ等の作業車両における昇降駆動機構に関する。

従来作業機昇降用の昇降アーム（リフトアーム）と、昇降アームを昇降駆動する昇降油圧シリンダ（リフトシリンダ）と、昇降油圧シリンダのコントロールを行う昇降油圧バルブ（制御バルブ）と、昇降アームの昇降を操作する昇降操作レバー（ポジション制御レバー）とを設けた作業車両（トラクタ）が公知となっている（例えば特許文献１参照）。

上記作業車両は、昇降操作レバーの揺動によって昇降油圧バルブを作動させて昇降アームを昇降させ、昇降アームの昇降動作に連動して昇降油圧バルブをフィードバック作動させて昇降油圧バルブを中立とし、昇降操作レバーのポジションに対応する位置に昇降アームを位置決め固定する昇降駆動機構を有している。

上記昇降駆動機構には、昇降アームの下降速度を下降途中から低下させて昇降アームを位置決めする減速手段が設けられている。この減速手段によって、例えばロータリ耕耘装置を作業機として連結している場合、ロータリ耕耘装置が急速に下降して圃場面に突入することを回避し、回転しているロータリ耕耘装置による走行機体の前方押し出し現象（ダッシング）や、急激な負荷の発生を未然に回避することができる。
特許第３５２７０６５号公報

上記減速手段は、昇降アームの減速後の下降速度の調節と、昇降アームの減速開始位置の調節をユーザレベルで行うことは考慮されていないため、上記調節は容易ではなかった。このため各ユーザの各使用状態に応じた減速手段の設定により、耕耘作業機によるダッシング等を効率よく防止することは極めて困難であった。特に下降速度の調節と減速開始位置はそれぞれ異なる調節部によって行われるため、調節作業自体も容易ではないという欠点があった。

上記課題を解決するための本発明の作業車両における昇降駆動機構は、作業機昇降用の昇降アーム２と、昇降アーム２を昇降駆動する昇降油圧シリンダ３と、昇降油圧シリンダ３のコントロールを行う昇降油圧バルブ４と、昇降アーム２の昇降を操作する昇降操作レバー１１とを設け、昇降操作レバー１１の揺動によって昇降油圧バルブ４を作動させて昇降アーム２を昇降させ、昇降アーム２の昇降動作に連動して昇降油圧バルブ４をフィードバック作動させて昇降油圧バルブ４を中立とし、昇降操作レバー１１のポジションに対応する位置に昇降アーム２を位置決め固定する昇降駆動機構を設け、該昇降駆動機構に、昇降アーム２の下降速度を下降途中から低下させて昇降アーム２を位置決めする減速手段を設けた作業車両において、減速手段に、減速時の下降速度及び昇降アーム２の減速開始位置を設定調節する単一の調節手段３３を設けたことを特徴としている。

以上のように構成される本発明の構造によると、単一の調節手段によって減速手段における昇降アームの減速開始位置と減速時の下降速度を容易に設定調節することができる。これによりユーザレベルでの減速手段の調節が可能となり、各ユーザの使用状態に応じた減速手段の設定により、耕耘作業機によるダッシング等を効率よく防止することが可能となるという効果がある。

図１は作業車両であるトラクタの後部に設けられるリフトアームの昇降機構を示す要部側面透視図である。トラクタ側に設けられる油圧ハウジング１の後方にリフトアーム２が上下昇降揺動自在に軸支されている。従来同様トラクタの後方にはロータリ耕耘装置等の作業機が昇降可能に連結される。該作業機はリフトアーム２の上下揺動によって昇降される。

図２は上記昇降機構の油圧回路線図である。上記リフトアーム２は単動型のリフトシリンダ３によって上下昇降揺動駆動される。リフトシリンダ３はコントロールバルブ４によって作動が制御される。上記コントロールバルブ４は、リフトアーム２の上昇用の上げ用バルブ６とリフトアーム２の下降用の下げ用バルブ７とを備えている。

下げ用バルブ７には連係レバー８が連結されている。上げ用バルブ６のレバー９は、連結レバー８に片当たり連係されている。コントロールバルブ４の中立状態から、連係レバー８を押し込むことによって、リフトシリンダ３にオイルが送られリフトアーム２が上昇する。コントロールバルブ４の中立状態から連係レバー８を引き出すことによって、リフトシリンダ３のオイルの排出が可能となり、リフトアーム２が自重によって下降する。

図１，図２に示されるように、トラクタの運転席側にはリフトアーム２の揺動位置を設定するポジションコントロールレバー１１が上下揺動自在に軸支されている。ポジションコントロールレバー１１の近傍にはポジションアーム１２が揺動自在に油圧ハウジング１側に軸支されている。

ポジションアーム１２は揺動支点の上方位置においてスプリング（図示しない）によって図１における時計回りに付勢されている。ポジションアーム１２のスプリングの連結点と揺動支点１３との間には係止ピン１４が一体的に設けられている。係止ピン１４はポジションコントロールレバー４の後端面１１ａと係合可能となっている。

ポジションアーム１２の前方下方位置には、ポジションリンク１６が油圧ハウジング１側に回動自在に軸支されている。ポジションリンク１６は回動支点１７より上方位置においてアーム１５を介してスプリング１８によって図１における反時計回りに付勢されている。ポジションリンク１６はアーム１５を介してポジションアーム１２に連結プレート１９によって連結されている。

連結プレート１９は、ポジションアーム１２においては、揺動支点１３より下方位置に連結され、アーム１５側においては、スプリング１８との連結点と回動支点１７との間の位置に連結されている。

連結レバー８の先端には、ブラケット２１が取り付けられており、該ブラケット２１の先端には天秤揺動可能にバルブリンク２２が軸支されている。バルブリンク２２の上方側の端部には、ポジションリンク１６の下端に一体的に設けられたピン２３が係合されている。

ポジションリンク１６の揺動支点１７と同軸でフィードバックリンク２４が回動自在に軸支されている。該フィードバックリンク２４の上端部分とリフトアーム２とはフィードバックロッド２６によって連結されている。バルブリンク２２の下方側の端部には、フィードバックリンク２４の下端部分に一体的に設けられたピン２７が係合されている。

上記のようにポジションコントロールレバー１１のポジションに対応する昇降位置（揺動位置）にリフトアーム２を位置決め固定する昇降駆動機構が構成されている。該昇降駆動機構の構造によって、ポジションコントロールレバー１１を上方に揺動させ、所定の位置（ポジション）にセットすると、ポジションコントロールレバー１１の後端面１１ａとポジションアーム１２の係合ピン１４が係合し、ポジションアーム１２が図１における反時計回りに回動する。

上記ポジションアーム１２の反時計回りの回動によって、連結プレート１９が前方に移動し、この連結プレート１９の前方への移動によってポジションリンク１６が図１における時計回りに回動する。このポジションリンク１６の回動によってバルブリンク２２を介して連結レバー８が押し込まれ、リフトアーム２の上昇揺動が開始される。

リフトアーム２の上昇揺動に伴ってフィードバックロッド２６が後方に引かれる。このフィードバックロッド２６の後方への移動によってフィードバックリンク２４が図１における反時計回りに回動する。

このフィードバックリンク２４の反時計回りの回動によってバルブリンク２２を介して連結レバー８が引き出される。連結レバー８の引き出しによってコントロールバルブ４が中立位置に戻されるとリフトアーム２の上昇が終了し、リフトアーム２が所定の揺動位置に位置固定される。

一方ポジションコントロールレバー１１を下方に揺動させ、所定の位置（ポジション）にセットすると、スプリングの付勢力によって係合ピン１４がポジションコントロールレバー１１の後端面１１ａに追従しながら、ポジションアーム１２が図２における時計回りに回動する。

上記ポジションアーム１２の時計回りの回動によって、連結プレート１９が後方に移動し、この連結プレート１９の後方への移動によってポジションリンク１６が図１における反時計回りに回動する。このポジションリンク１６の回動によってバルブリンク２２を介して連結レバー８が引き出され、リフトアーム２の下降揺動が開始される。

リフトアーム２の下降揺動に伴ってフィードバックロッド２６が前方に引かれる。このフィードバックロッド２６の前方への移動によってフィードバックリンク２４が図１における時計回りに回動する。

このフィードバックリンク２４の時計回りの回動によってバルブリンク２２を介して連結レバー８が押し込まれる。連結レバー８の押し込みによってコントロールバルブ４が中立位置に戻されるとリフトアーム２の下降が終了し、リフトアーム２が所定の揺動位置に位置固定される。

以上のように、昇降駆動機構は、ポジションコントロールレバー１１の揺動によってコントロールバルブ４を作動させてリフトアーム２を昇降させ、リフトアーム２の昇降動作に連動して上記のようにコントロールバルブ４をフィードバック作動させてコントロールバルブ４を中立とし、ポジションコントロールレバー１１のポジションに対応する揺動位置にリフトアーム２を位置決め固定する構造となっている。

ポジションアーム１２とポジションリンク１６との間には、油圧ハウジング１側に、牽制アーム２８が揺動自在に軸支されている。該牽制アーム２８は後端面２８ａがポジションアーム１２の係合ピン１４と係合可能となっている。

ポジションアーム１２とリフトアーム２との間には、油圧ハウジング１側に回動ピン２９が回動自在に取り付けられている。回動ピン２９には調整ロッド３１が前後スライド自在に挿入されている。調整ロッド３１の前方部分にはタップが立てられている。調節ロッド３１の前端にはジョイント３２が一体的に取り付けられている。

ジョイント３２の後端部には調整グリップ３３の軸３４が回転方向に一体的に取り付けられている。ただしジョイント３２は、グリップ３３の軸３４のジョイント３２に対する前後スライドは許容する。調整グリップ３３はポジションコントロールレバー１１の下方のパネル３５から突出している。

調整ロッド３１のネジ部分（タップ部分）の前方側には、調整ナット３６が螺号している。調整ナット３６は回動ピン２９の直前に配置され、回動ピン２９に接している。調整ナット３６は立方体のブロック状となっている。調整ナット３６及び回動ピン２９は側面視（図１）において略逆コ字状をなすブラケット３７に収容されている。

ブラケット３７の後端面には、貫通孔を有する凹部３７ａが形成されている。調整ロッド３１は貫通孔に挿入され、調整ロッド３１の後端に設けられたフランジ３８が凹部３７ａに外側から収容されている。調整ロッド３１における回動ピン２９より後方側にはピン３９が設けられている。ピン３９とブラケット３７の後端面との間には、調整ロッド３１に外嵌されて圧縮バネ４１が設けられている。

ブラケット３７の上面には前方に向かってアーム４２が一体的に取り付けられている。アーム４２の前端には連結ピン４３が設けられている。該連結ピン４３は牽制アーム２８に設けられた上下方向の長孔４４に挿入されている。該長孔４４は回動ピン２９を中心として調整ロッド３１とブラケット３７とが一体的に回動した場合の連結ピン４３の移動軌跡に沿っている。

上記調整グリップ３３の軸３４には、上記パネル３５の裏面側においてストッパプレート４６が取り付けられている。ストッパプレート４６の下方にはパネル３５の外側から固定グリップ４７のネジ軸４８が螺合されている。パネル３５は調整グリップ３３と固定グリップ４７との一体的な上下スライドを許容している。

調整グリップ３３と固定グリップ４７とをストッパプレート４６と一体的にパネル３５に対して上下スライドさせ、所定の位置で固定グリップ４７を締め込みパネルに固定することによって調整グリップ３３と固定グリップ４７のパネル３５に対する上下位置が調節固定される。

ジョイント３２が調整グリップ３３の軸３４に対してスライドし、調整ロッド３１とブラケット３７とが一体的に回動ピン２９を軸心として上下回動し、連結ピン４３が長孔４４内を移動することによって、調整グリップ３３と固定グリップ３４との上記上下スライド移動が許容される。

調整グリップ３３を回転させると、調整ロッド３１が回転して調整ロッド３１の調整ナット３６より後方への突出量が変化し、調整ロッド３１の回動ピン２９から後方への突出量が調節される。調整ロッド３１が前方に移動する（回動ピン２９からの後方への突出量が減少する）と圧縮バネ４１の付勢力に抗してブラケット３７も一体的に前方に移動する。

調整ロッド３１が後方に移動する（回動ピン２９からの後方への突出量が増加する）と圧縮バネ４１の付勢力によってブラケット３７が調整ロッド３１に追従して後方に移動する。ブラケット３７の前後移動によって連結ピン４３を介して牽制アーム２８が前後に揺動する。

リフトアーム２側にはリフトアーム２と一体的に揺動するプッシュアーム４９が設けられている。リフトアーム２はプッシュアーム４９を介してリフトシリンダ３に連結されている。プッシュアーム４９とブラケット３７とは、リフトアーム２の下降揺動途中で当接するように配置されている。

牽制アーム２８，回動ピン２９，調整ロッド３１，ジョイント３２，調整グリップ３３，調整ナット３６，ブラケット３７，ピン３９，圧縮バネ４１，アーム４２，連結ピン４３，ストッパプレート４６，固定グリップ４７によって、リフトアーム２の下降速度を下降途中から低下させて最終的にリフトアーム２を位置決めする減速手段が構成されている。

上記構成の減速手段によると、ポジションコントロールレバー１１を下方に揺動操作し、リフトアーム２の下降揺動を開始させると、ポジションアーム１２の係合ピン１４がポジションコントロールレバー１１に追従する途中で牽制アーム２８の後端２８ａに接する。これによりリフトアーム２は、係合ピン１４が牽制アーム２８と当接した状態のポジションアーム１２の傾斜に対応する位置にまで下降する。

ただしポジションアーム１２の上記傾斜位置に対応する位置までリフトアーム２が下降する途中で、プッシュアーム４９がブラケット３７に接して前方に向かって押す。このブラケット３７の前方への移動によって、連結ピン４３が牽制アーム２８を図１における時計回りに回動させる。

上記のようにプッシュアーム４９がブラケット３７を押接することによる牽制アーム２８の追加回動によって、係合ピン１４が牽制アーム２８の後端２８ａに当接するようにポジションアーム１２が牽制アーム２８に追従して時計回りに追加回動する。ポジションアーム１２が追加回動すると、リフトアーム２は、ポジションアーム１２の新たな揺動位置に対応する位置にまで、上記同様に下降揺動する。

リフトアーム２は上記サイクルを、係合ピン１４がポジションコントロールレバー１１の後端面１１ａに接するまで繰り返し、係合ピン１４がポジションコントロールレバー１１の後端面に接すると、ポジションコントロールレバー１１のポジションに対応する位置に位置決め固定される。

プッシュアーム４９がブラケット３７を押すのは、係合ピン１４が牽制アーム２８と当接した状態のポジションアーム１２の傾斜に対応する位置にリフトアーム２が位置する直前であり、コントロールバルブ４は中立状態となる直前であるため、リフトアーム２の下降速度は低下した状態となる。

このためプッシュアーム４９がブラケット３７に接した後のリフトアーム２の下降速度は、プッシュアーム４９がブラケット３７に接する前より低下する。つまりリフトアーム２は、上記減速手段によって下降途中において、プッシュアーム４９がブラケット３７に接する位置から下降速度が減速し、その後最終的に位置決めされる。

リフトアーム２の下降速度の減速開始位置は、プッシュアーム４９とブラケット３７との位置関係によって決まる。ブラケット３７を後方に移動させることによって、ブラケット３７とプッシュアーム４９との当接時期が早まり、ブラケット３７を前方に移動させることによって、ブラケット３７とプッシュアーム４９との当接時期が遅れる。

このため調整グリップ３３を回転させ、調整ロッド３１の回動ピン２９より後方への突出量を調節することによって、下降揺動するリフトアーム２の減速開始位置を設定調節することができる。なおブラケット３７の前後移動に伴って牽制アーム２８が揺動されるため、係合ピン１４と牽制アーム２８との当接位置は、ブラケット３７とプッシュアーム４９との当接時期に対応して自動的に調節される。

一方上記のようにプッシュアーム４９がブラケット３７を押すことによって、牽制アーム２８が逃げる（時計回りに回動する）ため、リフトアーム２の回動角度に対して牽制アーム２８の逃げ（時計回りの揺動角度）の割合が大きくなると、コントロールバルブ４の中立状態からの開く量が大きくなり、リフトアーム２の減速時の速度が増加する。

図３に示されるように調整グリップ３３を下方に移動させると、連結ピン４３が長孔４４の下方に移動し、牽制アーム２８の揺動支点と揺動操作点との距離が短縮され、リフトアーム２の揺動に連動する牽制アーム２８の揺動角度（逃げ量）が増加し、上記のように減速時のリフトアーム２の減速時の速度が増加する。

このため調整グリップ３３を上下に移動させることによって、リフトアーム２の減速時の速度を調節することができる。以上のように本減速手段は、調整グリップ３３を単一の調節手段として、リフトアーム２の減速開始位置と減速時の下降速度を容易に設定調節することができる。

これによりユーザレベルでの減速手段の調節が可能となり、各ユーザの使用状態に応じた減速手段の設定により、例えば作業機としてロータリ作業機が連結されていると、ロータリ耕耘装置が急速に下降して圃場面に突入することを回避し、回転しているロータリ耕耘装置による走行機体の前方押し出し現象（ダッシング）や、急激な負荷の発生を未然に効率よく回避することができる。また深く耕耘する場合でもすばやく目標耕深にすることができる。

リフトアームの昇降機構を示す要部側面透視図である。 昇降機構の油圧回路線図である。 リフトアームの減速時の下降速度を増加させた場合のリフトアームの昇降機構を示す要部側面透視図である。

符号の説明

２ リフトアーム（昇降アーム）
３ リフトシリンダ（昇降油圧シリンダ）
４ コントロールバルブ（昇降油圧バルブ）
１１ ポジションコントロールレバー（昇降操作レバー）
３３ 調整グリップ（調節手段）

Claims (1)

1. 作業機昇降用の昇降アーム（２）と、昇降アーム（２）を昇降駆動する昇降油圧シリンダ（３）と、昇降油圧シリンダ（３）のコントロールを行う昇降油圧バルブ（４）と、昇降アーム（２）の昇降を操作する昇降操作レバー（１１）とを設け、昇降操作レバー（１１）の揺動によって昇降油圧バルブ（４）を作動させて昇降アーム（２）を昇降させ、昇降アーム（２）の昇降動作に連動して昇降油圧バルブ（４）をフィードバック作動させて昇降油圧バルブ（４）を中立とし、昇降操作レバー（１１）のポジションに対応する位置に昇降アーム（２）を位置決め固定する昇降駆動機構を設け、該昇降駆動機構に、昇降アーム（２）の下降速度を下降途中から低下させて昇降アーム（２）を位置決めする減速手段を設けた作業車両において、減速手段に、減速時の下降速度及び昇降アーム（２）の減速開始位置を設定調節する単一の調節手段（３３）を設けた作業車両における昇降駆動機構。

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