JP2011055765A - 走行作業機の油圧ローリング制御装置 - Google Patents

走行作業機の油圧ローリング制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明では、ローリング油圧シリンダが作動しない状態が長く続いてもオイル漏れなどの支障が生じないようにすることを課題とする。
【解決手段】走行車体に作業機をローリング可能に装着し、ローリング油圧シリンダで作業機をローリング制御する走行作業機の油圧ローリング制御装置において、ローリング油圧シリンダへの圧油供給時間をカウントする油圧作動タイマとローリング油圧シリンダの作動を検出するローリングセンサを設け、該ローリングセンサが所定時間を超えてローリング油圧シリンダが作動しないことを検出するか制御装置からローリング信号が出力されない場合には、ローリング油圧シリンダに僅かのローリング指令を出力すべくして走行作業機の油圧ローリング制御装置を構成した。
【選択図】図10

Description

この発明は、トラクタや苗移植機等の走行作業機において、作業機を水平に維持する油圧ローリング装置を有する走行作業機の油圧ローリング制御装置に関する。
走行作業機は走行車体の後部に各種の作業機を着脱可能に装着している。例えば、トラクタにロータリ耕耘装置を着脱したり、苗移植機の走行車体に苗植付装置や直播装置を着脱可能に装着したりして、これらの作業機を油圧ローリング制御装置で水平に維持して対地作業を安定して行えるようにしている。
例えば、特開2006−129827号公報には、走行車体に設けた走行部側ベースに整地ローリング軸を介して整地ベースを左右ローリング自在に設け、この整地ベースに整地装置を設けると共に、前記走行部側ベースと前記整地ベースとの間を左右のローリングスプリングで連結して整地ベースを従動的に左右にローリング制御可能に構成し、前記整地ベースには植付ローリング軸により苗植付部を左右ローリング自在に設けて、該苗植付部をローリングアクチュエータにより整地ベースのローリング制御状態に沿うように左右ローリング制御可能に構成した苗移植機が記載されている。
特開2006−129827号公報
前記の苗植付部を左右ローリングするローリングアクチュエータつまりローリング油圧シリンダは、シリンダの左右から供給される圧油でピストンが伸縮中間位置に保持され、適宜に左右の圧油の圧力を抜くことでピストンが左右に伸び縮みしながら苗植付部を左右にローリングする。このローリング油圧シリンダは、対地作業中は適度にシリンダの左右圧力が抜けているために問題が無いが、路上走行や作業中断中にはシリンダの左右に圧油が働いたままで作動を停止した状態になり、この圧油が働いたままで伸縮どちらへも作動しない状態が長く続くとオイル漏れが生じる。
そこで、本発明では、ローリング油圧シリンダが作動しない状態が長く続いてもオイル漏れなどの支障が生じないようにすることを課題とする。
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項1に記載の発明は、走行車体2に作業機1をローリング可能に装着し、ローリング油圧シリンダ24で作業機1をローリング制御する走行作業機の油圧ローリング制御装置において、ローリング油圧シリンダ24への圧油供給時間をカウントするタイマ28とローリング油圧シリンダ24の作動を検出するローリングセンサ48を設け、該ローリングセンサ48が所定時間TAを超えてローリング油圧シリンダ24が作動しないことを検出するか制御装置7からローリング信号が出力されない場合には、ローリング油圧シリンダ24に僅かのローリング指令を出力すべくして走行作業機の油圧ローリング制御装置を構成した。
この構成で、圃場で対地作業を行ってローリング油圧シリンダ24が常時ローリング制御で伸縮している場合以外で、路上走行や作業中断中にローリング油圧シリンダ24がローリング作動しない場合は、所定時間TAを超えてローリングセンサ48がローリング油圧シリンダ24の伸縮停止を検出するか制御装置7がローリング信号を出力していないことによって、ローリング指令を出力してローリング油圧シリンダ24を伸縮させる。
請求項2に記載の発明は、作業機1の着脱作業中を検出する着脱検出手段STを設け、この着脱検出手段STが作業機1の着脱中を検出した場合は、所定時間TAを越えてもローリング油圧シリンダ24を伸縮作動させないように制御する請求項1に記載の走行作業機の油圧ローリング制御装置を構成した。
この構成で、作業機の着脱作業中は、ローリング油圧シリンダ24が勝手に伸縮作動しない。
請求項1に記載の発明で、ローリング油圧シリンダ24は、所定時間TA以上は伸縮を停止することが無いので、オイル漏れなどの故障が生じることが無い。
請求項2に記載の発明で、作業機1を着脱している場合にはローリング油圧シリンダ24が突然伸縮作動することが無く、安全である。
本発明の一実施例の走行車体に直播機を装着した全体側面図である。 走行車体に苗植付装置を装着した全体側面図である。 直播機の走行車体との連結部を示す部分拡大側面図である。 直播機の走行車体との連結部を示す部分拡大側面図である。 直播機の着脱ヒッチ部分を示す背面図である。 直播機のスタンド取付状態を示す部分拡大側面図である。 センターフロートとサイドフロ−トの平面図である。 制御ブロック図である。 制御フローチャート図である。 制御フローチャート図である。 苗植付装置の苗載台上部を示す部分拡大側面図である。
以下、この発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
本実施例の走行作業機は乗用四輪駆動走行形態の直播機であり、図1は、施肥装置付きの乗用型の直播機の左側面図を示すものであり、この乗用型の走行作業機1は、走行車体2の後側に昇降リンク装置3を介して直播装置82が昇降可能に装着され、走行車体2の後部上側に施肥装置5の本体部分が設けられている。
図2には直播装置82に代えて苗植付装置4を昇降リンク装置3を介して走行車体2の後部に取り付けた走行作業機1の全体側面図を示し、図3には直播装置82部分の拡大側面図を示している。
なお、本明細書では、走行作業機1の前進方向に向って左右方向をそれぞれ左、右とし、前進方向を前、後進方向を後とする。
走行車体2は、駆動輪である各左右一対の前輪10,10及び後輪11,11を備えた四輪駆動車両であって、機体の前部にミッションケース12が配置され、そのミッションケース12の左右側方に前輪ファイナルケース(図示せず)が設けられ、該前輪ファイナルケースの操向方向を変えることができる前輪支持部から外向きに突出する前輪車軸に前輪10,10が取り付けられている。
また、ミッションケース12の背面部にメインフレーム15の前端部が固着されており、そのメインフレーム15の後端左右中央部に前後水平に設けた後輪ローリング軸(図示せず)を支点にして後輪ギヤケース18,18がローリング自在に支持され、その後輪ギヤケース18,18から外向きに突出する後輪車軸に後輪11,11が取り付けられている。
原動機となるエンジン20はメインフレーム15の上に搭載されており、該エンジン20の回転動力が第一ベルト伝動装置21を介して静油圧式変速装置(HST)とミッションケース12内のミッションに伝達される。ミッションケース12内のミッションに伝達された回転動力は、変速された後、走行動力と外部取出動力に分離して取り出される。そして、走行動力は、一部が前輪ファイナルケース(図示せず)に伝達されて前輪10,10を駆動すると共に、残りが後輪ギヤケース18,18に伝達されて後輪11,11を駆動する。また、外部取出動力は、カウンタ軸26を介して走行車体2の後部に設けた植付クラッチケース25に伝達され、施肥伝動機構(図示せず)によって施肥装置5へ伝動される。
エンジン20の上部はエンジンカバー30で覆われており、その上に座席31が設置されている。座席31の前方には主変速レバー17やドッキング解除スイッチ6等の各種操作機構を内蔵するボンネット32があり、その上方に前輪10,10を操向操作するハンドル34が設けられている。エンジンカバー30及びボンネット32の下端左右両側は水平状のフロアステップ35になっている。
昇降リンク装置3は平行リンク構成であって、1本の上リンク40と左右一対の下リンク41,41を備えている。これらリンク40,41,41は、その基部側がメインフレーム15の後端部に立設した背面視門形のリンクベースフレーム42に回動自在に取り付け、その先端側を縦リンク43に連結されている。
リンクベースフレーム42の側面には、作業機1の着脱の際に上下リンク40,41を昇降させて縦リンク43に設ける着脱ヒッチ65の位置を調整する着脱上昇スイッチ63aと着脱降下スイッチ63bを設けている。
そして、メインフレーム15に固着した支持部材(図示せず)と上リンク40に一体形成したスイングアーム45の先端部との間に昇降油圧シリンダ46が設けられており、該昇降油圧シリンダ46を油圧で伸縮させることにより、上リンク40が上下に回動し、上下リンク40,41の先端側に取り付けた縦リンク43に装着の直播装置82が略一定姿勢のまま昇降するように昇降リンク装置3が構成されている。
上リンク40の上昇限界を検出する上限センサを上下に二個設け、縦リンク43に直播装置82等を装着すると上側の上限センサで上昇を止め、縦リンク43に直播装置82等を装着しないと下側の上限センサで上昇を止めるようにすることで、上下リンク40,41が上がりすぎて施肥ホ−スなどを挟み込むのを防いでいる。
直播装置82の下部には左右中央のセンターフロート55及び左右側部のサイドフロ−ト56,56が設けられている。センターフロート55とサイドフロ−ト56を圃場の泥面に接地させた状態で機体を進行させると、センターフロート55とサイドフロ−ト56が泥面を整地しつつ滑走し、その整地跡に直播装置82により種子が播かれる。
各センターフロート55とサイドフロ−ト56は圃場表土面の凹凸に応じて前端側が上下動するように回動自在に取り付けられており、直播作業時にはセンターフロート55の前部の上下動が仰角センサ44により検出され、その検出結果に応じ前記昇降油圧シリンダ46を制御する油圧昇降電磁バルブ13(図8)を切り替えて直播装置82を昇降させることにより、種子の播種深さを常に一定に維持する。
施肥装置5は、肥料貯留タンク60に貯留されている肥料(粉粒体)を走行車体2の左右方向に複数設けられた肥料繰出部61,・・・によって一定量ずつ繰り出し、その肥料を施肥ホ−ス(図示せず)でフロ−ト55,56の左右両側に取り付けた施肥ガイド(図示せず),・・・まで導き、施肥ガイド,・・・の前側に設けた播種用作溝器64,・・・によって播種条の側部近傍に形成される施肥構内に吐出するようになっている。モ−タ(図示せず)で駆動のブロア(図示せず)で発生させた圧力風を左右方向に長いエアチャンバを経由して施肥ホ−ス内に吹き込み、施肥ホ−ス内の肥料を植付部側の肥料吐出口へ強制的に移送するようになっている。
縦リンク43に苗植付装置52を装着した場合には、施肥ホ−スの先端を伝動ケース50の側面に固定して圃場の苗植付条間に吹き付けるようにする。
縦リンク43に除草機や溝切機を装着した場合には、肥料貯留タンク60に肥料を入れないで、施肥ホ−スの先端をパイプホルダに差し込んで保持し、このパイプホルダに設けるエアー吹き出し口を後輪11の前側でエアーが苗を吹き分けて後輪11で苗を踏まないようにしたり、後輪11にエアーを吹き付けて後輪11に付着する泥を落としたりするようにする。
また、センターフロート55とサイドフロ−ト56の前側には整地用の整地ロータ27a,27bを設けている。
図3に示す如く、整地ロータ27a,27bは、縦リンク43に着脱自在に取り付け可能な着脱ヒッチ65に設けられるロータ昇降リンク66に支持されている。ロータ昇降リンク66は着脱ヒッチ65の基部側面に「へ」字状部材67の着脱ヒッチ65側に機体横方向に伸びるロータフレーム76に回転自在に取り付け、「へ」字状部材67の後端にロータ支持フレーム73と連結した下リンク69を接続している。また、上りンク68の中央部にはロータ昇降レバー81側のアーム70に連結するロッド71を接続し、上りンク68の前端はロータ支持フレーム73に枢支し、後端は着脱ヒッチ65から立ち上がった支持アーム74に枢支している。
ロータ支持フレーム73の上端には短いアーム74の一端が回動自在に連結し、該短いアーム74の他端が上リンク68の一端に回動自在に連結している。
ロータ支持フレーム73の下端には整地ロータ27aの駆動軸(図示せず)が取り付けられ、該駆動軸は後輪伝動ケース18からの動力が伝動軸78を経由して伝達される。
また機体横幅のセンタにあるセンターフロート55の前方に配置されるロータ27bは機体両サイドにあるサイドフロ−ト56の前方にあるロータ27aより前方に配置され、伝動部材を収納した伝動ケース58を介してロータ27bの駆動系に連結している。
上記構成からなる整地ロータ昇降機構では、ロータ昇降レバー81を引っ張ると、上リンク68の前端が引き上げられ、「へ」字状部材67の回動中心軸であるロータフレーム76を中心に上動し、ロータ支持フレーム73と共に整地ロータ27a、27bが上昇する。
整地ロータ27a、27bの上下位置の調整はロータ昇降レバー81により上下動させることができる。
センターフロート55の前側には、接地輪36の上下動で圃場の硬軟を判定するための硬軟センサ39を設け、圃場が固いと制御装置7が走行車体2の走行速度を遅くなるように制御し、作業機1の上下位置を通常よりも低くなるように制御する。
なお、整地ロータ27a、27bの後側に稲の切株や切藁を左右に分ける分草杆79や回収する切藁回収装置を設けて、苗植付具53の障害にならないようにすることも出来る。
整地ロータ27a,27bを備えた縦リンク43に前記着脱ヒッチ65を装着すると該ヒッチ65が縦インク43から外れないように縦リンク43と着脱ヒッチ65の装着部にロックを掛ける場合には、図4の側面図に示すように伝動ケース29に一端部を回動支点として回動自在に支持された一対のロック部材38は着脱ヒッチ65の上から前記回動支点中心に着脱ヒッチ65の係止用突起65aに係止させる構成にすると、着脱ヒッチ65の装着時にセンターフロ−ト55や硬軟センサ39の取付スペ−スを確保できる。
なお、センターフロート55の仰角を検出する仰角センサ44がセンターフロート55の先端部の上方に位置する伝動ケース29に設けられている。
ロック部材38の着脱ヒッチ65への係止と解除は、図5に示すロック部材38の作動用のロックレバー49により人手によって行うが、作業機1が上昇して作業者が作業機1の下へ入り込める状態では、安全のために解除できないようにする。また、昇降油圧シリンダ46を上昇或は降下させているときにはロック部材38の動きをピンソレノイド8(図8)でロックしてロックレバー49を解除操作できなくする。
このロックレバー49は苗載台51上の苗マット(図示せず)から苗植付具53の先端の爪で掻き取る苗の苗取量を調節する苗取量調節レバーガイド54の内側であって、ロータフレーム76をローリングさせるためのローリング油圧シリンダ24のステー57の外側に配置する。
直播装置82は、上部の種子タンク85から種子を繰り出す種子繰出部87とこの種子繰出部87から繰出案内される種子を下方へ空気搬送により放出する放出筒90と播種口91等からなり、左右方向に延びるフレーム89により支持されている。種子は、ブロア86から放出筒90に供給される空気により圃場に植え付けられる。
本実施例の直播装置82を用いると、ブロア86から供給される空気が播種口91内で上方から下方に向けて鉛直方向を向き、しかも種子の播種深度を確保するための空気流で種子の流下速度を加速させた状態で土中に種子を打ち込むことができる。
直播装置82の下方には、播種フレーム33(図1参照)の下方に吊持され、土壌面に接地して滑走するセンターフロート55を配置しており、また、センターフロート55の両側には作溝器上下ソレノイド23で作用と非作用に切り換える播種用作溝器64とこの播種用作溝器64でできた圃場の溝を埋める一対の覆土板59が設けられているので、圃場の溝内に打ち込まれた種子の上を覆土板59によって土で覆うことができる。
図7に示す如く、覆土板59は、リンク75とワイヤ62で覆土板作動用モータ37に連結して覆土作用位置と非作用位置に切換え可能にして、覆土板入切スイッチ19と制御装置7からの制御信号で覆土板作動用モータ36を作動して、直播装置82を標準高さよりも少し高くした場合や鉄粉コーティング籾を播種する場合には、覆土板59を覆土非作用位置に切り換えるようにする。
直播装置82は図3にローリング軸96により支持してローリングセンサ48が検出する圃場面に合わせてローリング油圧シリンダ24で機体左右方向にローリングされる。
このローリング制御で、サイドフロ−ト56の前傾角を検出して、前傾角が大きくなると圃場面に合わせるローリング補正を小さくしてサイドフロ−ト56が圃場面に食い込むのを少なくする。
また、図2に示すように苗植付装置4を支持枠体47に支持させて装着することができる。苗植付装置4を設ける場合には直播装置82は取り外す。上記直播装置82の着脱ヒッチ65を縦リンク43から外して、図2に示す田植用の苗植付装置4を取り付けると直播機は田植機として利用出来る。
図2に示すように本実施例の苗植付装置4は6条植の構成で、フレームを兼ねる伝動ケース50などを備えている。また、苗載台51の苗取出口(図示せず)に供給された苗を圃場に植付ける苗植付装置52や次行程における機体進路を表土面に線引きする左右一対の線引きマ−カ(図示せず)等を備えている。
苗植付装置4の下部の中央部と左右両側にはフロ−ト55が設けられることになるが、これらフロ−ト55を圃場の泥面に接地させた状態で機体を進行させると、フロ−ト55が泥面を整地しつつ滑走し、その整地跡に苗植付装置52により苗が植付けられる。
各フロ−ト55は圃場表土面の凹凸に応じて前端側が上下動するように回動自在に取り付けられており、植付作業時には中央のフロ−ト55の前部の上下動が仰角センサ44により検出され、その検出結果に応じ前記昇降油圧シリンダ46を制御する油圧昇降電磁バルブ13を切り替えて苗植付部4を昇降させることにより、苗の植付深さを常に一定に維持する。
苗植付装置4のフレームとなる伝動ケース50は、縦リンク43にローリング可能に支持され、引っ張りスプリングでローリング中心に戻るように付勢されるが、その引っ張りスプリングの走行車体2側引っ掛けステーを上下リンク40,41に立設して着脱操作を行い易くする。
図11は、苗載台51の上部支持部を示し、苗載台51の上部レール92を受けるローラ93を、下部ステー83aに枢支軸84で取り付け角度変更可能にした上部ステー83bに取り付けて、調整ボルト85で上部ステー83bの取り付け角度を変更してローラ93位置を上下に変更可能にしている。この構成で、左右幅の広くなる多条植えの苗植付装置4で苗載台51の前傾角度を調整出来る。
図6は、苗植付装置4又は直播装置82を走行車両2の後部に連結するとき、又は前記連結を解除するときに使用するスタンド88を直播装置82の機体フレーム97に取り付けた状態で、このスタンド88は苗植付装置4の一時的な圃場上での支持装置としても使用できる。このスタンド88の前下部に車輪98を設け、昇降リンク装置3で直播装置82を持ち上げてその下側に入り込ませて支柱94を機体フレーム97の支持筒95に嵌合させ、スタンドセンサ99で装着を検出する。
スタンド88を機体フレーム97に取り付けると、スタンド88の一部がロータ27aの下に潜り込むことができ、走行車体2に苗植付装置4又は直播装置82を連結するとスタンド88がロータ27aの保護の役目を果たす。
図8は、走行車体2の走行と昇降油圧シリンダ46及びローリング油圧シリンダ24の作動を制御する制御装置7の制御ブロック図である。
制御装置7に入る信号は、ドッキングセンサ14から作業機1を走行車体2に装着した信号が入力し、昇降リンクセンサ16から作業機1の上昇位置が入力し、ドッキング解除スイッチ6から作業機1の取り外しの信号が入力し、スタンドセンサ99から作業機1にスタンド88を取り付けた信号が入力し、着脱昇降スイッチ63から上下リンク40,41の昇降司令信号が入力し、ローリングセンサ48からローリング油圧シリンダ24の作動信号が入力する。
制御装置7から出力される制御信号は、油圧昇降電磁バルブ13に昇降油圧シリンダ46の伸縮切換及び伸縮速度が出力し、ピンソレノイド8にロック部材38の作動規制信号が出力し、変速レバー規制シリンダ9に変速レバーの走行位置への規制信号が出力し、ローリング電磁バルブ22にローリング油圧シリンダ24の作動信号が出力する。
制御装置7には、タイマ28で時間経過が報告される。
作業機1の着脱の際に制御装置7による制御は、図9の如く行われる。すなわち、ステップS1でドッキング解除スイッチ6がオンになったかを判定し、オンであればステップS2でスタンド88が装着されたかを判定し、装着されていればステップS3でピンソレノイド8をロック部材38の解除回動を可能にし、ステップS4で走行操作がされればステップS5で走行車体2の走行を行えるようにする。ステップS1でドッキング解除スイッチ6がオンにならなければステップS4に移行し、ステップS2の判定かステップS4の判定がNOであればステップS6で停止状態のままでリターンする。
ローリング油圧シリンダ24は、シリンダの左右から供給される圧油でピストンが伸縮中間位置に保持され、適宜に左右の圧油の圧力を抜くことでピストンが左右に伸び縮みしながら作業機1を左右にローリングするが、シリンダに圧油を供給したままで長時間放置するとオイル漏れなどの不都合が生じるので、圧抜きを行うが、の圧抜き制御は、図10の如く行われる。
すなわち、ステップS11でエンジン20を始動し、ステップS12でタイムTのカウントを開始し、ステップS13で自動ローリング制御の作動を判定し、NOであればステップS14で昇降の上下リンク40,41の作動を判定し、NOであればステップS15でタイムTが2分を経過したかを判定し、YESであればステップS16でローリング油圧シリンダ24の圧抜き作動を行う。ここで、ローリング油圧シリンダ24の圧抜き作動とは、左右の圧力を抜いて僅かに左右ローリングする動作を二度繰り返すのである。
ステップS13とステップS14の判定がYESであればステップS12の前に戻ってタイムTのカウントを再び繰り返すのである。ステップS16の圧抜き後、ステップS17でエンジン20の停止が無ければ、ステップS12の前に戻ってタイムTのカウントを再び繰り返すのである。
尚、ステップS13の自動ローリング制御の作動検出はローリングセンサ48の出力信号で判定し、ステップS14の上下リンク40,41の作動は、昇降リンクセンサ16の出力信号で判定するが、着脱昇降スイッチ63の作動で上下リンク40,41の作動を検出した場合やドッキング解除スイッチ6のオン信号やスタンドセンサ99の取付信号を検出した場合には、タイムカウントの時間を長くして作業機1の着脱中にローリング油圧シリンダ24が作動しないようにすると良い。本実施例では、着脱昇降スイッチ63の信号とドッキング解除スイッチ6の解除信号とスタンドセンサ99の装着信号が着脱検出手段STとなる。
また、制御フローチャートを省略するが、作業機1を着脱ヒッチ65に取り付けた時の昇降油圧シリンダ46の伸び位置を基準位置として制御装置7に記憶させ、作業時の昇降油圧シリンダ46の上昇速度を基準位置から上昇させる場合の速度をゆっくりとする制御を行う。
1 作業機
2 走行車体
7 制御装置
24 ローリング油圧シリンダ
28 タイマ
TA 所定時間
ST 着脱検出手段

Claims (2)

  1. 走行車体(2)に作業機(1)をローリング可能に装着し、ローリング油圧シリンダ(24)で作業機(1)をローリング制御する走行作業機の油圧ローリング制御装置において、ローリング油圧シリンダ(24)への圧油供給時間をカウントするタイマ(28)とローリング油圧シリンダ(24)の作動を検出するローリングセンサ(48)を設け、該ローリングセンサ(48)が所定時間(TA)を超えてローリング油圧シリンダ(24)が作動しないことを検出するか制御装置(7)からローリング信号が出力されない場合には、ローリング油圧シリンダ(24)に僅かのローリング指令を出力すべくしてなる走行作業機の油圧ローリング制御装置。
  2. 作業機(1)の着脱作業中を検出する着脱検出手段(ST)を設け、この着脱検出手段(ST)が作業機(1)の着脱中を検出した場合は、所定時間(TA)を越えてもローリング油圧シリンダ(24)を伸縮作動させないように制御した請求項1に記載の走行作業機の油圧ローリング制御装置。
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