JP2020156392A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】取り付けられる作業機に関係なく作業機の対地高さを検出可能であり、作業機の昇降制御を応答性良く行うことが可能な作業車両を提供する。【解決手段】トラクタは、作業機を取付可能であり、当該作業機を用いて作業を行う。このトラクタは、リフトシリンダと、連結部材４０と、高さ検出部６０と、制御装置と、を備える。リフトシリンダは、作業機を昇降する。連結部材４０は、作業機とともに昇降し、当該作業機を連結可能である。高さ検出部６０は、連結部材４０に支持されており、地面に接触する接地部６８、及び当該接地部６８の変位に基づいて地面までの距離である対地高さを検出する検出器を含む。制御装置は、高さ検出部６０が検出した高さに基づいてリフトシリンダを制御して作業機を昇降する。【選択図】図２

Description

本発明は、主として、作業機を取り付けて作業を行う作業車両に関する。

従来から、作業機を支持する高さを変更することで、作業高さ（作業深さ）を変更する制御を行う作業車両が知られている。特許文献１は、この種の作業車両を開示する。

特許文献１の作業車両は、作業機としての耕耘機を備える。耕耘機には、耕耘爪の後方にリアカバーが配置されている。リアカバーは、上下に回転可能に構成されるとともに、圃場に接地するように構成されている。この構成により、リアカバーの回転角に基づいて、耕耘深さが検出される。そして、作業車両は、耕耘深さが一定となるように作業機を昇降する。

特許第６４５０９４９号公報

しかし、リアカバーを用いて耕耘深さを検出する場合、リアカバーを接地させるための構造が必要となる。また、作業機の後部で耕耘深さを検出するため、作業機の昇降が遅れる可能性がある。また、作業車両には様々な作業機が取り付けられるため、耕耘深さを検出可能なリアカバーを有していない作業機が取り付けられることもある。なお、この課題は耕耘を行う作業機に限られない。つまり、作業機の対地高さに基づいて作業機を昇降させる必要がある状況において、同様の課題が生じる。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、取り付けられる作業機に関係なく作業機の対地高さを検出可能であり、作業機の昇降制御を応答性良く行うことが可能な作業車両を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の作業車両が提供される。即ち、作業車両には作業機を取付可能であり、作業車両は、当該作業機を用いて作業を行う。この作業車両は、作業機昇降部と、連結部材と、高さ検出部と、制御装置と、を備える。前記作業機昇降部は、前記作業機を昇降する。前記連結部材は、前記作業機とともに昇降し、当該作業機を連結可能である。前記高さ検出部は、前記連結部材に支持されており、地面に接触する接地部、及び当該接地部の変位に基づいて地面までの距離である対地高さを検出する検出器を含む。前記制御装置は、前記高さ検出部が検出した高さに基づいて前記作業機昇降部を制御して前記作業機を昇降する。

これにより、作業機と一体的に昇降する連結部材に高さ検出部が支持されるので、取り付けられる作業機に関係なく作業機の対地高さを検出可能である。また、作業機の前方に高さ検出部が配置されるので、作業機の昇降制御を応答性良く行うことができる。

前記の作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この作業車両は、前記連結部材よりも前方に配置される後輪を備える。背面視において前記接地部が前記後輪と重なる。

これにより、後輪が地面を踏みつけることで平坦となった位置において、対地高さを検出できる。従って、対地高さを正確に検出できる。

前記の作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この作業車両は、前記連結部材と、当該連結部材よりも左右方向の外側に配置される前記接地部と、を接続するメインフレームを備える。前記メインフレームは、左右方向の長さを変更可能である。

これにより、左右の後輪間の距離（トレッド）が変更された場合であっても、メインフレームの長さを調整することで、背面視で接地部と後輪とが重なるようにすることができる。

前記の作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記接地部の変位に基づいて動くワイヤを備える。前記検出器は、前記ワイヤの移動量に基づいて前記対地高さを検出する。

これにより、接地部と検出器をリンクのみで接続する構成とは異なり、前記メインフレームの左右方向の長さを変更しても部材の交換等を行う必要がない。従って、トレッドの変更時における高さ検出部の調整の手間を軽減できる。

前記の作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記接地部は左右一対で配置されている。前記制御装置は、左側の前記接地部の変位に基づく左側の前記対地高さと、右側の前記接地部の変位に基づく右側の前記対地高さと、の両方に基づいて算出された前記対地高さに基づいて、前記作業機を昇降する。

これにより、より適切な対地高さを検出できる。

前記の作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記高さ検出部は、本体部と、ロッド部と、を備える。前記本体部は、前記連結部材と一体的に昇降する。前記ロッド部は、前記本体部に対して上下にスライド可能に構成され、前記接地部が取り付けられる。前記本体部、前記ロッド部、及び前記接地部は、前後方向を回転中心として一体的に回転可能に構成されている。前記回転が可能な状態と、前記回転が回転規制部材により規制された規制状態と、の間で状態を切替可能である。

これにより、例えば連結部材に作業機を連結する際に接地部が邪魔になりにくい。

前記の作業車両においては、前記接地部に上向きの力を付与し、当該接地部に掛かる重力を低減する低減部材を備えることが好ましい。

これにより、例えば接地部等が重い場合又は地面が軟らかい場合であっても、地面に沿うように接地部を移動させることができる。

前記の作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記接地部はロッド部に着脱可能に取り付けられている。前記ロッド部は、上下方向の長さを変更可能である。

これにより、地面の状態や使用する作業機に応じて適切な接地部に交換できる。また、作業機によって作業高さは異なるため、接地部の上下方向の取付位置を変更可能にすることで、様々な作業機に対応可能となる。

本発明の一実施形態に係るトラクタの側面図。 連結部材及び高さ検出部の背面図。 伝達機構の動作を示す背面図。 連結部材及び高さ検出部の平面図。 センサ回転軸を回転中心として本体部、ロッド部、及び接地部を回転させた状態を示す背面図。 連結部材及び高さ検出部の側面図。 作業機の昇降制御のための構成を示すブロック図。 第１変形例に係る接地部の斜視図。 第２変形例に係る接地部の斜視図。

次に、図面を参照して発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るトラクタ１０を示す側面図である。

図１に示すトラクタ１０は、農作業機（作業車両）であり、ロータリ、ローダ、プラウ、ハロー、ボックススクレーパー等の各種の作業機３を必要に応じて車体１１に装着し、車体１１に支持された作業機３により各種の作業を行うことができる。図１では、作業機３としてロータリ耕耘機を用いた例が示されている。なお、以下の説明では、単に「左側」「右側」等というときは、トラクタ１０が前進する方向に向かって左側及び右側を意味するものとする。

図１に示すように、トラクタ１０は、車体１１と、左右１対の前輪１２と、左右１対の後輪１３と、を備える。車体１１の前部にはボンネット１４が配置されており、当該ボンネット１４の内部にはエンジン（駆動源）１５が配置されている。なお、エンジン１５に加えて又は代えて走行用の電動モータ（駆動源）が設けられていてもよい。

左右１対の後輪１３の間には、ミッションケース１６が配置されている。エンジン１５の出力は、このミッションケース１６内に配置された油圧−機械式変速装置によって変速されて、後輪１３へ伝達される。

ミッションケース１６の上方であってボンネット１４の後方には、オペレータが搭乗するためのキャビン３１が配置されている。キャビン３１の内部には運転座席３２が設けられており、運転座席３２の近傍には、オペレータが操舵を行うためのステアリングハンドル３３等の各種の操作具が設けられている。

ミッションケース１６の後部には、ロワーリンク１８が左右１対で配置されるとともに、１つのトップリンク１９が配置されている。更に、ミッションケース１６の後部からＰＴＯ軸２０が突出して配置されている。作業機３は、連結部材（ヒッチ装置）４０を介して、ロワーリンク１８及びトップリンク１９に連結され、ＰＴＯ軸２０によって駆動される。なお、連結部材４０及び連結部材４０に支持される高さ検出部６０の詳細な構成については後述する。

車体１１の後部には、作業機昇降機構２５と、作業機角度変更機構２６と、が設けられている。

作業機昇降機構２５は、左右１対のリフトアーム２１と、油圧シリンダとして構成されるリフトシリンダ（作業機昇降部）２２と、を備える。左右一方のリフトアーム２１の先端部は、リンク部材２３を介して一方のロワーリンク１８に連結され、他方のリフトアーム２１の先端部は、後述のローリングシリンダ２４を介して他方のロワーリンク１８に連結されている。この構成で、リフトシリンダ２２を駆動することにより、作業機３が車体１１に支持される高さを変更することができる。

作業機角度変更機構２６は、油圧シリンダとして構成されるローリングシリンダ２４を備える。ローリングシリンダ２４は、左右１対のうち右側のリフトアーム２１と、右側のロワーリンク１８と、を連結するように配置される。この構成で、ローリングシリンダ２４を駆動することにより、作業機３が車体１１に対して支持される左右方向の傾斜姿勢を変更することができる。

次に、図２から図６を参照して、連結部材４０及び高さ検出部６０について詳細に説明する。なお、以下の図では、連結部材４０及び高さ検出部６０の構成を見易くするため、一部の部品の図示を省略したり、一部の構成を断面で表示したりしている。

連結部材４０は、トラクタ１０の車体１１の後部に設けられている。詳細には、上述のロワーリンク１８及び左右のトップリンク１９に連結されている。また、連結部材４０は、作業機３を取付可能に構成されている。

図２に示すように、連結部材４０は、背面視で逆Ｕ字状の湾曲フレーム４１を備える。湾曲フレーム４１は、左右方向の中央部の高さが高くなるように、かつ、左右方向の外側に近づくに連れて低くなるように構成されている。湾曲フレーム４１の左右方向の中央部（最も高い部分）には、トップリンク１９を取付可能なトップリンク取付部４２が形成されている。なお、トップリンク取付部４２には、作業機３側の所定のリンクも連結可能である。

湾曲フレーム４１の左右方向の外側には、第１接続板４３が接続されている。第１接続板４３の左右方向の外側には、ロワーリンク１８を取付可能なロワーリンク取付部４４が接続されている。なお、ロワーリンク取付部４４には、作業機３側の所定のリンクも連結可能である。

第１接続板４３の下部には、水平フレーム４５が接続されている。水平フレーム４５は、第１接続板４３の左右方向の内側の面から、更に内側に突出するように構成されている。水平フレーム４５には、第２接続板４６を介してジョイント支持フレーム４７が接続されている。

ジョイント支持フレーム４７は、水平フレーム４５よりも左右方向の内側に配置される。また、ジョイント支持フレーム４７には、ＰＴＯ軸２０と、作業機３側の駆動伝達軸と、を接続するＰＴＯジョイントが支持される。また、ジョイント支持フレーム４７には、上方に延びるように規制板４８が接続されている。規制板４８は、ＰＴＯジョイントの左右方向の移動を規制する。

また、上述したトップリンク取付部４２、第１接続板４３、ロワーリンク取付部４４、水平フレーム４５、第２接続板４６、及び規制板４８は左右一対で配置される。これらの部材は左右対称となるように設けられている。

次に、高さ検出部６０について説明する。図２及び図４に示すように、湾曲フレーム４１の後部には、メインフレーム６１が溶接等により接続されている。メインフレーム６１は、左右に延びるように構成されている。メインフレーム６１は、トップリンク取付部４２よりも下方であって、ロワーリンク取付部４４よりも上方に配置される。高さ検出部６０を構成する殆どの部品は、メインフレーム６１に支持される。また、メインフレーム６１に支持される部品（高さ検出部６０を構成する部品）は、特に言及しない限り左右一対で配置される。

メインフレーム６１は、固定フレーム６１ａと可動フレーム６１ｂを備える。固定フレーム６１ａは湾曲フレーム４１に溶接される筒状のフレームである。可動フレーム６１ｂは、長手方向の一部が固定フレーム６１ａの内部に挿通された状態で固定されている。具体的には、固定フレーム６１ａには、固定孔が形成されており、この固定孔にスライド固定具１０１を挿入して締結することで、固定フレーム６１ａに対して可動フレーム６１ｂが固定される。

なお、スライド固定具１０１を取り外すことで、可動フレーム６１ｂは、固定フレーム６１ａに対して左右方向にスライド可能である。そして、固定フレーム６１ａに対する可動フレーム６１ｂの位置を定めた後に、再びスライド固定具１０１を挿入して締結することで、可動フレーム６１ｂの左右方向の位置を変更できる。後述の接地部６８は可動フレーム６１ｂに支持されているため、可動フレーム６１ｂの左右方向の位置を変更することで、接地部６８の左右方向の位置を変更できる。なお、可動フレーム６１ｂの位置は多段階に変更可能であってもよいし、無段階に変更可能であってもよい。

可動フレーム６１ｂには、センサステー６４が溶接等により固定されている。センサステー６４は、左右方向外側に及び下方に延びる構成である。センサステー６４には、本体部６５が取り付けられている。本体部６５は、軸方向が上下方向となるように設けられた筒状の部材である。本体部６５の内部には、ロッド部６６が上下方向にスライド可能に挿通されている。

ロッド部６６は、本体部６５を上下方向に貫通するように配置されている。本体部６５は、第１ロッド６６ａと、第２ロッド６６ｂと、を備える。第１ロッド６６ａの下部に第２ロッド６６ｂが固定されている。具体的には、第１ロッド６６ａ及び第２ロッド６６ｂには、それぞれ固定孔が形成されており、これらの固定孔を合わせた状態でロッド固定具１０２を挿入して締結することで、第１ロッド６６ａと第２ロッド６６ｂとが連結される。

なお、ロッド固定具１０２を取り外すことで、第１ロッド６６ａ及び第２ロッド６６ｂは互いに上下方向にスライド可能である。また、第１ロッド６６ａ及び第２ロッド６６ｂには、それぞれ複数の固定孔が形成されている。そして、何れの固定孔を用いて両者を連結するかに応じて、ロッド部６６の上下方向の長さを変更することができる。また、ロッド部６６の下部には、接地部６８が取り付けられている。なお、ロッド部６６の上下方向の長さは無段階に変更可能であってもよい。ここで、作業機３の種類に応じて、作業中の作業機３の高さは異なる。従って、作業機３を付け替える際に、必要に応じてロッド部６６の上下方向の長さを変更することが好ましい。

ロッド部６６の下部には接地部６８が取り付けられている。接地部６８は、ロッド部６６に固定されており、一体的に上下方向にスライド可能である。本実施形態では、ロッド部６６は自重により本体部６５に対して下方にスライドする。そのため、接地部６８は地面の表面に沿うように、地面の高さに応じて上下する。なお、ロッド部６６と本体部６５は、引張バネ（低減部材）６７により接続されている。引張バネ６７は、ロッド部６６（接地部６８）を上方に付勢する。なお、この付勢力は、ロッド部６６に掛かる重力よりも弱い。そのため、接地部６８は、弱い力で下方に押し付けられることとなる。これにより、地面が軟らかい場合であっても、接地部６８が地面に潜り込むことがなく、接地部６８は地面（表面）に沿って移動する。

特に、本実施形態の接地部６８は、図６に示すように、下面が湾曲した形状である。そのため、地面の凹凸に引っ掛かることなく、当該凹凸に合わせて上下に移動可能である。なお、接地部６８はロッド部６６に対して左右方向を中心として回転可能に取り付けられていてもよいし、回転不能に取り付けられていてもよい。

更に、本実施形態の接地部６８は、図２に示すように背面視で後輪１３と重なるように配置されている。更に、連結部材４０が後輪１３よりも後方にあるため、接地部６８も後輪１３の後方に配置されている。従って、後輪１３が踏みつけて慣らされた地面に沿って、接地部６８が上下に移動する。従って、対地高さを的確に検出できる。なお、上述のように、メインフレーム６１は左右方向に伸縮できるので、左右の後輪１３の間隔（トレッド）が変更された場合でも、接地部６８の左右の位置を後輪１３に合わせて変更することが可能である。

また、接地部６８は、ロッド部６６（第２ロッド６６ｂ）に対して、接地部固定具１０３を用いて着脱可能に取り付けられている。従って、接地部６８は、後述の第１又は第２変形例に示すような別の接地部６８に交換可能である。

以上により、連結部材４０に対して地面の位置が高くなると、ロッド部６６及び接地部６８は上方にスライドし、連結部材４０に対して地面の位置が低くなると、ロッド部６６及び接地部６８は下方にスライドする。また、連結部材４０は、ロワーリンク１８及びトップリンク１９に連結されているため、作業機３とともに昇降する。つまり、連結部材４０の対地高さ（地面までの距離）は、作業機３の対地高さ（対地深さ）と同等の値である。

接地部６８の上下方向のスライド量は、伝達機構７０によって伝達されて後述の検出器５１で検出される。以下、伝達機構７０について詳細に説明する。図２及び図４等に示すように、伝達機構７０は、センサアーム７１と、アーム回転軸７２と、を備える。アーム回転軸７２は、センサステー６４の上部に固定された軸部材と、この軸部材に対して回転可能な回転部材と、を備えている。アーム回転軸７２の回転部材には、センサアーム７１が取り付けられている。図３に示すように、センサアーム７１は、上下に回転可能（前後方向を回転中止として回転可能）に構成されている。

センサアーム７１は、自重又は図略の付勢部材により下方に力を受けている。また、ロッド部６６には、回転規制部材７３が取り付けられている。ロッド部６６は、センサアーム７１の下方の回転を規制するアーム規制部７３ａを備えている。また、図３に示すように、アーム規制部７３ａはロッド部６６と一体的に上下にスライド可能である。従って、接地部６８が上下にスライドすることで、ロッド部６６も上下にスライドする。その結果、センサアーム７１が上下に回転する。

センサアーム７１には、アーム連動ワイヤ７４が取り付けられている。また、アーム連動ワイヤ７４は、センサアーム７１の近傍において、第１ワイヤ収容部７５に収容されている。第１ワイヤ収容部７５は、アーム連動ワイヤ７４の長手方向に沿って伸縮可能である。アーム連動ワイヤ７４の他端は、左右連動リンク８０に取り付けられている。この構成により、センサアーム７１が回転することで、その力がアーム連動ワイヤ７４を介して左右連動リンク８０に伝達される。なお、アーム連動ワイヤ７４は、左右連動リンク８０の近傍において、伸縮可能な第２ワイヤ収容部７６に収容されている。

左右連動リンク８０は、トラクタ１０の左右方向の中央に配置されている。左右連動リンク８０、及びそれに連結される第１フィードバックリンク８１、第２フィードバックリンク８２、リンク回転軸８３、及びリンク付勢部材８４は、左右方向の中央に１つのみ配置されている（左右一対ではない）。

左右連動リンク８０は、可動フレーム６１ｂ側ではなく固定フレーム６１ａ側（連結部材４０側）に固定された部材である。仮に、アーム連動ワイヤ７４に代えて、リンク等を介してセンサアーム７１と左右連動リンク８０が連結されている場合、メインフレーム６１の長さを変更したときは、リンクの交換等が必要となる。これに対して、本実施形態のようにワイヤで接続することで、メインフレーム６１の長さを変更した場合においても、部材の交換等が不要である。なお、本実施形態では、アーム連動ワイヤ７４は、弛みを有する長さとなるように設けられている。これにより、メインフレーム６１の長さを長くした場合においても、アーム連動ワイヤ７４を交換することなく、センサアーム７１と左右連動リンク８０を連結できる。

左右連動リンク８０には、左右に延びるように構成されている。左右連動リンク８０の左端部には、右側のアーム連動ワイヤ７４が取り付けられている。左右連動リンク８０の右端部には、左側のアーム連動ワイヤ７４が取り付けられている。なお、アーム連動ワイヤ７４の左右の取付位置を反対にしてもよい。また、左右連動リンク８０は、長手方向（左右方向）の中央部において、第１フィードバックリンク８１に回転可能に取り付けられて支持されている。

この構成により、左右の対地高さの検出結果の両方に応じて、左右連動リンク８０の中央部が下方に移動する。例えば、図３に示すように、左右のアーム連動ワイヤ７４が同じ長さだけ下方に移動すると、この長さに相当する分だけ左右連動リンク８０の中央部が下方に移動する。また、アーム連動ワイヤ７４の移動長さが左右で異なる場合、左右の移動長さの平均値に相当する分だけ左右連動リンク８０の中央部が下方に移動する。例えば、左方のアーム連動ワイヤ７４が右方よりも２ｃｍだけ下方に移動した場合、左右連動リンク８０の中央部においては、右方よりも約１ｃｍ下方（左方よりも約１ｃｍ上方）に位置することとなる。

第１フィードバックリンク８１は、左右連動リンク８０の中央部に取り付けられている。また、図３に示すように、第１フィードバックリンク８１は、リンク回転軸８３を回転中心として回転可能である。従って、左右のアーム連動ワイヤ７４の平均値に相当する分（角度）だけ第１フィードバックリンク８１が回転する。また、リンク回転軸８３は、付勢部材により、左右連動リンク８０が上方に移動する向きに付勢されている。

リンク回転軸８３には、第２フィードバックリンク８２が固定されている。また、図２及び図４に示すように、リンク回転軸８３は、湾曲フレーム４１の下方であって、メインフレーム６１の上方の隙間を前後方向で通過する。つまり、第１フィードバックリンク８１は、湾曲フレーム４１及びメインフレーム６１よりも前方に位置している。一方、第２フィードバックリンク８２は、湾曲フレーム４１及びメインフレーム６１よりも後方に位置している。図３に示すように、第２フィードバックリンク８２は、第１フィードバックリンク８１及びリンク回転軸８３と一体的に回転するように構成されている。また、第２フィードバックリンク８２には、フィードバックワイヤ８５が取り付けられている。フィードバックワイヤ８５は、第２フィードバックリンク８２の近傍において、第３ワイヤ収容部８６に収容されている。

以上の構成により、左右の接地部６８の高さ（即ち左右の対地高さ）の平均値に相当する分だけ、フィードバックワイヤ８５が移動する。これにより、作業機３の種類に関係なく、作業機３の対地高さ（即ち、作業深さ等）に相当する情報をトラクタ１０側にフィードバックすることができる。

また、図５及び図６に示すように、伝達機構７０は、センサ回転軸９１と、回転規制部材９２、２つの挿入筒部９３と、を備える。

センサ回転軸９１は、センサステー６４に対して本体部６５を、前後方向を回転中心として回転可能に連結している。また、ロッド部６６、引張バネ６７、接地部６８は、本体部６５に取り付けられているため、本体部６５と一体的に回転可能である。

また、本体部６５の回転は、図６に示すピン形状の回転規制部材９２によって規制されている。具体的には、図６に示すようにセンサ回転軸９１の上下には、それぞれ挿入筒部９３が設けられている。また、センサステー６４にも図略の貫通孔が形成されている。センサステー６４の貫通孔と挿入筒部９３に１つの回転規制部材９２を挿入することで、本体部６５とセンサステー６４が連結される。言い換えれば、回転規制部材９２によって、センサステー６４に対する本体部６５の回転が規制されている状態（規制状態）となる。一方、回転規制部材９２を抜くことで、本体部６５はセンサステー６４に対して回転可能な状態（回転状態）となる。

挿入筒部９３は、回転規制部材９２の上下に１つずつ設けられている。従って、本実施形態では、図６に示すように接地部６８が下部となる通常姿勢と、図５に示すように接地部６８が上部となる反転姿勢と、の間で姿勢を変更可能である。２つの挿入筒部９３は、通常姿勢と反転姿勢とで何れかでセンサステー６４の貫通孔と同軸になる位置に設けられている。従って、通常姿勢と反転姿勢では、それぞれ異なる挿入筒部９３に回転規制部材９２が挿入される。反転姿勢にすることで、高さ検出部６０をコンパクトにできる。また、連結部材４０へ作業機３を連結する場合、作業機３を一時的に昇降することもあるため、接地部６８を接地させない方が好ましい。従って、本体部６５を回転させて接地部６８を地面から浮かせることが好ましい。なお、伝達機構７０は、通常姿勢と反転姿勢以外の姿勢で規制状態となることが可能な構成であってもよい。

また、本体部６５を反転させた場合、ロッド部６６が自重で下方にスライドしてしまう。それを防止するため、回転規制部材７３を付け替える。ここで、回転規制部材７３について更に詳細に説明すると、図３に示すように、回転規制部材７３は、アーム規制部７３ａに加え、更にスライド規制部７３ｂを含んで構成されている。スライド規制部７３ｂは、本体部６５と接触（干渉）することで、ロッド部６６の過剰なスライドを防止するストッパとして機能する。そのため、図５に示すように本体部６５を反転させた場合は、本体部６５の下方に位置した回転規制部材７３を取り外す（これにより、図５に示す取付孔６６ｃが露出する）。次に、このスライド規制部７３ｂを本体部６５の上側に露出したロッド部６６に取り付ける。ロッド部６６のこの位置にも図略の取付孔が形成されている。これにより、本体部６５を反転させた場合においてもロッド部６６の過剰なスライドを防止できる。

次に、図７を参照して、作業機３の昇降制御について説明する。作業機３の昇降制御は公知であるため、簡単に説明する。

図７に示すように、トラクタ１０は、制御装置５０と、検出器５１と、ストロークセンサ５２と、昇降制御弁５３と、を備える。

制御装置５０は、ＣＰＵ等の演算部と、ＲＯＭやＲＡＭ等からなる記憶部と、を備えている。これらのハードウェアと、上記記憶部に記憶された作業機制御プログラムと、が協働することにより、作業着昇降制御が行われる。なお、制御装置５０は、トラクタ１０に関する他の制御を行う構成であってもよい。

検出器５１は、フィードバックワイヤ８５の移動量を検出して電気信号に変換する。フィードバックワイヤ８５は、例えば、リンクに接続されており、検出器５１はリンクの回転角度を検出するセンサである。なお、フィードバックワイヤ８５の移動量を検出する構成は異なっていてもよい。

ストロークセンサ５２は、作業機３の高さを検出する。ストロークセンサ５２は、例えばリフトアーム２１の回転角度を検出するポテンショメータである。ストロークセンサ５２で得られた作業機３の高さの情報は、制御装置５０へ出力される。

昇降制御弁５３は、リフトシリンダ２２と、油圧ポンプとの間に配置されている。昇降制御弁５３は電磁弁として構成されている。制御装置５０は、昇降制御弁５３を制御することで水平制御を行う。

制御装置５０は、検出器５１に基づいて作業機３の対地高さ（作業深さ）を取得し、この対地高さが予め定められた目標値となるように、ストロークセンサ５２の検出結果を作業しながら昇降制御弁５３を制御して作業機３を昇降させる。これにより、トラクタ１０の姿勢に関係なく、地面（圃場）に対する作業機３の高さが一定となり、例えば耕耘深さを一定にできる。

次に、図８及び図９を参照して、上記実施形態の第１及び第２変形例を説明する。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

図８には、第１変形例の接地部６８が示されている。上記実施形態の接地部６８は、湾曲した板状の部材を地面に接触させる構成である。これに対し、第１変形例の接地部６８はレーキ状であり、細長状の複数の部材を地面に接触させる。具体的に説明すると、第１変形例の接地部６８は、ロッド部６６に取り付けられるベース部６８ａと、ベース部６８ａに取り付けられる取付板６８ｂと、取付板６８ｂに取り付けられる複数の棒状体６８ｃと、を備える。棒状体６８ｃは上記実施形態の接地部６８と同様に湾曲状である。また、ベース部６８ａは取付板６８ｂを回転可能に支持してもよい。

図９には、第２変形例の接地部６８が示されている。第２変形例の接地部６８はドラム状であり、円状の２つの部材を地面に接触させる。具体的に説明すると、第２変形例の接地部６８は、ロッド部６６に取り付けられるベース部６８ｄと、ベース部６８ｄに左右一対で取り付けられる円状体６８ｅと、を備える。また、ベース部６８ｄは円状体６８ｅを回転可能に支持してもよい。

以上に説明したように、上記実施形態のトラクタ１０は、作業機３を取付可能であり、当該作業機３を用いて作業を行う。このトラクタ１０は、リフトシリンダ２２と、連結部材４０と、高さ検出部６０と、制御装置５０と、を備える。リフトシリンダ２２は、作業機３を昇降する。連結部材４０は、作業機３とともに昇降し、当該作業機３を連結可能である。高さ検出部６０は、連結部材４０に支持されており、地面に接触する接地部６８、及び当該接地部６８の変位に基づいて地面までの距離である対地高さを検出する検出器５１を含む。制御装置５０は、高さ検出部６０が検出した高さに基づいてリフトシリンダ２２を制御して作業機３を昇降する。

これにより、作業機３と一体的に昇降する連結部材４０に高さ検出部６０が支持されるので、取り付けられる作業機３に関係なく作業機３の対地高さを検出可能である。また、作業機３の前方に高さ検出部６０が配置されるので、作業機３の昇降制御を応答性良く行うことができる。また、リアカバーを用いて対地高さを検出する場合、枕地等でリアカバーが畝等に接触すると作業高さ（作業深さ）が変化する可能性があったが、高さ検出部６０は作業機３の前方にあるため、そのような事態が発生しにくい。

また、上記実施形態のトラクタ１０は、連結部材４０よりも前方に配置される後輪１３を備える。背面視において接地部６８が後輪１３と重なる。

これにより、後輪１３が地面を踏みつけることで平坦となった位置において、対地高さを検出できる。従って、対地高さを正確に検出できる。

また、上記実施形態のトラクタ１０は、連結部材４０と、当該連結部材４０よりも左右方向の外側に配置される接地部６８と、を接続するメインフレーム６１を備える。メインフレーム６１は、左右方向の長さを変更可能である。

これにより、左右の後輪１３間の距離（トレッド）が変更された場合であっても、メインフレーム６１の長さを調整することで、背面視で接地部６８と後輪１３とが重なるようにすることができる。

また、上記実施形態のトラクタ１０は、接地部６８の上下方向の変位に基づいて動くアーム連動ワイヤ７４を備える。検出器５１は、アーム連動ワイヤ７４の移動量に基づいて対地高さを検出する。

これにより、接地部６８と検出器５１をリンクのみで接続する構成とは異なり、メインフレーム６１の左右方向の長さを変更しても部材の交換等を行う必要がない。従って、トレッドの変更時における高さ検出部６０の調整の手間を軽減できる。

また、上記実施形態のトラクタ１０において、接地部６８は左右一対で配置されている。制御装置５０は、左側の接地部６８の変位に基づく左側の対地高さと、右側の接地部６８の変位に基づく右側の対地高さと、の両方に基づいて算出された対地高さに基づいて、作業機３を昇降する。

これにより、より適切な対地高さを検出できる。

また、上記実施形態のトラクタ１０において、高さ検出部６０は、本体部６５と、ロッド部６６と、を備える。本体部６５は、連結部材４０と一体的に昇降する。ロッド部６６は、本体部６５に対して上下にスライド可能に構成され、接地部６８が取り付けられる。本体部６５、ロッド部６６、及び接地部６８は、前後方向を回転中心として一体的に回転可能に構成されている。回転が可能な状態と、回転が回転規制部材７３により規制された規制状態と、の間で状態を切替可能である。

これにより、例えば連結部材４０に作業機３を連結する際に接地部６８が邪魔になりにくい。

また、上記実施形態のトラクタ１０は、接地部６８に上向きの力を付与し、当該接地部６８に掛かる重力を低減する引張バネ６７を備える。

これにより、例えば接地部６８等が重い場合又は地面が軟らかい場合であっても、地面に沿うように接地部６８を移動させることができる。

また、上記実施形態のトラクタ１０において、接地部６８はロッド部６６に（接地部固定具１０３により）着脱可能に取り付けられている。また、ロッド部６６は、（ロッド固定具１０２の取付位置を変更することで）上下方向の長さを変更可能である。

これにより、地面の状態や使用する作業機３に応じて適切な接地部６８に交換できる。また、作業機３によって作業高さは異なるため、接地部６８の上下方向の取付位置を変更可能にすることで、様々な作業機３に対応可能となる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、本発明をトラクタに適用する例を示したが、作業機を取付可能であり、作業機を昇降させる構成であれば、田植機等の他の作業車両にも本発明を適用できる。

上記実施形態では、対地高さの検出精度を高くするために接地部６８は左右一対で配置されている。これに代えて、構造を簡素化するために、左右何れかのみ又は中央のみに接地部６８が配置されていてもよい。また、左右の対地高さから制御用の対地高さを求める方法は、平均値に限られない。例えば左右の対地高さから適切な一方を選択する構成であってもよいし、左右で重み付けを行う構成であってもよい。

上記実施形態では、連結部材４０側において、対地高さをフィードバックワイヤ８５の移動量に変換して、トラクタ１０側（車体１１側）へ伝達する。これに代えて、連結部材４０側にセンサを設け、センサが検出した対地高さを電気信号としてトラクタ１０側（車体１１側）へ送信してもよい。

１０ トラクタ（作業車両）
２２ リフトシリンダ（作業機昇降部）
４０ 連結部材
５０ 制御装置
６０ 高さ検出部

Claims (8)

1. 作業機を取付可能であり、当該作業機を用いて作業を行う作業車両において、
   前記作業機を昇降する作業機昇降部と、
   前記作業機とともに昇降し、当該作業機を連結可能な連結部材と、
   前記連結部材に支持されており、地面に接触する接地部、及び当該接地部の変位に基づいて地面までの距離である対地高さを検出する検出器を含む高さ検出部と、
   前記高さ検出部が検出した高さに基づいて前記作業機昇降部を制御して前記作業機を昇降する制御装置と、
   を備えることを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両であって、
   前記連結部材よりも前方に配置される後輪を備え、
   背面視において前記接地部が前記後輪と重なることを特徴とする作業車両。
3. 請求項２に記載の作業車両であって、
   前記連結部材と、当該連結部材よりも左右方向の外側に配置される前記接地部と、を接続するメインフレームを備え、
   前記メインフレームは、左右方向の長さを変更可能であることを特徴とする作業車両。
4. 請求項３に記載の作業車両であって、
   前記高さ検出部は、
   前記接地部の上下方向の変位に基づいて動くワイヤを備え、
   前記検出器は、前記ワイヤの移動量に基づいて前記対地高さを検出することを特徴とする作業車両。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の作業車両であって、
   前記接地部は左右一対で配置されており、
   前記制御装置は、左側の前記接地部の変位に基づく左側の前記対地高さと、右側の前記接地部の変位に基づく右側の前記対地高さと、の両方に基づいて算出された前記対地高さに基づいて、前記作業機を昇降することを特徴とする作業車両。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の作業車両であって、
   前記高さ検出部は、
   前記連結部材と一体的に昇降する本体部と、
   前記本体部に対して上下にスライド可能に構成され、前記接地部が取り付けられるロッド部と、
   を備え、
   前記本体部、前記ロッド部、及び前記接地部は、前後方向を回転中心として一体的に回転可能に構成されており、
   前記回転が可能な状態と、前記回転が回転規制部材により規制された規制状態と、の間で状態を切替可能であることを特徴とする作業車両。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載の作業車両であって、
   前記接地部に上向きの力を付与し、当該接地部に掛かる重力を低減する低減部材を備えることを特徴とする作業車両。
8. 請求項１から５までの何れか一項に記載の作業車両であって、
   前記接地部はロッド部に着脱可能に取り付けられており、
   前記ロッド部は、上下方向の長さを変更可能であることを特徴とする作業車両。

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