JP2610721B2 - 作業車のリフトアーム上下揺動構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農用トラクタやフロン
トモーア型式の乗用型芝刈機等の作業車において、機体
後部や前部に装備される作業装置を昇降駆動するリフト
アームの上下揺動構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】作業車の一例である農用トラクタにおい
ては、前述のような作業装置昇降操作用のリフトアーム
を機体の後部に装備しており、このリフトアームを油圧
シリンダにより上下に揺動操作するように構成してい
る。そして、機体に対するリフトアームの揺動角度を検
出する角度センサーを設けて、油圧シリンダによりリフ
トアームを上昇操作した場合に、リフトアームが機械的
な上限位置の少し手前に達すると、油圧シリンダ用のポ
ジション制御弁を自動的に中立停止位置に操作して、リ
フトアームを前述の上限位置の少し手前にて停止させる
ように構成している。

【０００３】このような自動停止用の手段を備えない場
合には、リフトアームを上限位置にまで上昇操作した際
にリフトアーム及び油圧シリンダが機械的な作動限界に
達して動けなくなり、油圧シリンダ用のリリーフ弁が開
いて油圧シリンダが停止することになる。しかし、リフ
トアームを上限位置にまで上昇操作する毎に前述によう
なことが繰り返されると、リフトアーム及び油圧シリン
ダの作動限界付近での機械的な破損を招いたり、リリー
フ弁の耐久性が低下したりするおそれがある。従って、
前述のような自動停止用の手段によりリフトアーム及び
油圧シリンダを上限位置の少し手前にて停止させて、リ
フトアーム及び油圧シリンダの作動限界付近での機械的
な破損やリリーフ弁の耐久性の低下を抑えているのであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のような自動停止
用の手段を正しく作動させるには、リフトアームが機械
的な上限位置の少し手前に達したことを角度センサーに
より常時正確に検出する必要がある。当初リフトアーム
の上限位置の少し手前の位置と角度センサーの所定の検
出値が対応していて、角度センサーの検出値がこの所定
の検出値になると前述の自動停止用の手段が作動してい
たとする。しかし、長期間の使用によりリフトアームと
角度センサーの位置関係がずれて来れば、リフトアーム
の上限位置の少し手前の位置と角度センサーの所定の検
出値とが対応しなくなってくる。このような場合、リフ
トアームが上限位置の少し手前の位置に達しているの
に、角度センサーの検出値が前述の所定の検出値にまだ
達していないような状態となれば、自動停止用の手段が
作動せずリフトアーム及び油圧シリンダが機械的な上限
位置にまで達してしまう。本発明はリフトアームと角度
センサーの位置関係が例えずれたとしても、リフトアー
ムが上限位置の少し手前にて正しく停止操作されるよう
に構成することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな作業車のリフトアーム上下揺動構造において、次の
ように構成することにある。つまり、作業装置昇降操作
用のリフトアームと、このリフトアームを上下に揺動操
作する油圧シリンダと、この油圧シリンダに作動油を給
排操作するポジション制御弁と、機体に対するリフトア
ームの揺動角度を検出する角度センサーとを備えると共
に、ポジション制御弁がリフトアームの上昇側に操作さ
れている状態において角度センサーからの検出値が設定
時間に亘り変化しなければ、このときの角度センサーの
検出値を上限値として記憶する記憶手段と、この記憶作
動後のリフトアームの上昇操作時において、角度センサ
ーの検出値が上限値の少し下側の値に達すると、ポジシ
ョン制御弁を中立停止位置に自動的に操作する制御手段
を備えてある。

【０００６】

【作用】前述のように構成した場合に例えば図２の実線
に示すように、リフトアーム１の実際の作動範囲（下限
位置Ａ１、上限位置Ａ２）に対して、リフトアーム１の
角度センサー４の検出値Ｖ１，Ｖ２が対応していたとす
れば、検出値Ｖ２が角度センサー４の上限値Ｖとなる。
この場合、リフトアーム１が上昇操作された際に角度セ
ンサー４の検出値が、リフトアーム１における上限位置
Ａ２（上限値Ｖ）の少し手前の位置Ａ３に対応する検出
値Ｖ３に達すると、リフトアーム１が上限位置Ａ２（上
限値Ｖ）の少し手前の位置Ａ３に達したと判断されて、
リフトアーム１の油圧シリンダ用のポジション制御弁が
中立停止位置に操作されてリフトアーム１が自動的に停
止するのである。以上の状態は図２に示すように、リフ
トアーム１における上限位置Ａ２と角度センサー４の上
限値Ｖ（検出値Ｖ２）とが対応している状態であり、上
限位置Ａ１の少し手前の位置Ａ３と、設定されている角
度センサー４の検出値Ｖ３が正しく対応している場合で
ある。

【０００７】長期間の使用によりリフトアーム１と角度
センサー４との位置関係がずれて、図２の一点鎖線に示
すように角度センサー４の上限値Ｖ（検出値Ｖ２）及び
検出値Ｖ３が、リフトアーム１の実際の作動範囲よりも
全体的に上昇側にずれてしまったとする。この場合には
リフトアーム１が図２に示す上限位置Ａ２に達してこれ
以上上昇側に作動できない状態であるのに、角度センサ
ー４の検出値は図２に示すように検出値Ｖ３以下の検出
値Ｖ５となる場合がある。このような場合には、リフト
アーム１が上限位置Ａ２に達して角度センサー４の検出
値が検出値Ｖ５で変化していないのに、ポジション制御
弁が上昇位置に操作されている状態となる。そして、角
度センサー４の検出値が検出値Ｖ５で変化しない状態が
設定時間に亘り続けば、上限値Ｖが検出値Ｖ３から現在
の検出値Ｖ５に置き換えられるのである。そして、これ
以後は上限値Ｖ（検出値Ｖ５）及びリフトアーム１にお
ける上限位置Ａ２（上限値Ｖ）の少し手前の位置Ａ３に
対応する検出値Ｖ６に基づき、リフトアーム１の揺動操
作が行われるのであり、角度センサー４の検出値が検出
値Ｖ６となるとリフトアーム１が位置Ａ３に達したと判
断されて、ポジション制御弁が自動的に中立停止位置に
操作され油圧シリンダが停止操作される。

【０００８】

【発明の効果】以上のようにリフトアームと角度センサ
ーとの位置関係がずれても、この度に上限値が実際の上
限位置に対応するように自動的に書き換えられるように
構成することができた。これにより、リフトアームと角
度センサーとの位置関係がずれて、リフトアームが実際
の上限位置に達しているのに自動停止操作が行われない
ような事態を防止することができるようになり、リフト
アーム及び油圧シリンダが実際の上限位置に繰り返して
達して機械的な破損を招いたり、リリーフ弁が繰り返し
て開くことによる耐久性の低下、及び圧力の損失等を未
然に回避することができるようになった。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。作業車の一例である農用トラクタにおいては、機
体の後部に作業装置昇降操作用のリフトアーム１を装備
している。図１に示すように、リフトアーム１は機体の
後部の横軸芯Ｐ１周りに上下揺動自在に支持されてお
り、このリフトアーム１を揺動操作する単動型の油圧シ
リンダ２、及び、この油圧シリンダ２に作動油を給排操
作する電磁操作式のポジション制御弁３が備えられてい
る。

【００１０】そして、機体に対するリフトアーム１の揺
動角度を検出する角度センサー４、及び、機体の操縦部
（図示せず）に備えられた昇降レバー５の操作位置を検
出する位置センサー６が設けられており、角度センサー
４と位置センサー６からの検出値が制御装置７に入力さ
れている。これにより、リフトアーム１の揺動角度が昇
降レバー５の操作位置に対応する揺動角度となるよう
に、制御装置７によってポジション制御弁３が操作され
油圧シリンダ２が伸縮操作されて、リフトアーム１が揺
動操作されるのである。

【００１１】次に、リフトアーム１を上限位置Ａ２の少
し手前の位置Ａ３にて自動的に停止させる制御について
説明する。図２及び図３に示すように、リフトアーム１
の実際の下限位置Ａ１から上限位置Ａ２までの作動範囲
において、角度センサー４の検出値Ｖ１が下限位置Ａ１
に対応し、検出値Ｖ２が上限位置Ａ２に対応していたと
する。この場合に、リフトアーム１の下限位置Ａ１及び
上限位置Ａ２に対応する検出値Ｖ１，Ｖ２を、農用トラ
クタの組立の段階にて制御装置７に入力しておく。

【００１２】そして、エンジン（図示せず）用のキース
イッチ８を操作してエンジンを始動させると（ステップ
Ｓ１）、事前に記憶されている検出値Ｖ２が角度センサ
ー４の上限値Ｖとして設定されると共に（ステップＳ
２）、リフトアーム１における上限位置Ａ２の少し手前
の位置Ａ３に対応する検出値Ｖ３が副上限値Ｘとして設
定される。その後、作業者が昇降レバー５を操作すると
リフトアーム１の揺動角度が昇降レバー５の操作位置に
対応するように、つまり、昇降レバー５の位置センサー
６の検出値とリフトアーム１の角度センサー４の検出値
とが対応するように、制御装置７によってポジション制
御弁３が操作され油圧シリンダ２が伸縮操作されてリフ
トアーム１が揺動操作される（ステップＳ３）。

【００１３】この場合、角度センサー４の検出値が変化
していれば（ステップＳ４）、リフトアーム１が図２に
示す下限位置Ａ１と、上限位置Ａ２の少し手前の位置Ａ
３との範囲内にて作動していると判断される。そして、
このようなリフトアーム１の揺動操作を行っている場合
において、リフトアーム１における上限位置Ａ２（上限
値Ｖ）の少し手前の位置Ａ３に対応する副上限値Ｘ（検
出値Ｖ３）に、角度センサー４の検出値が達すると（ス
テップＳ５）、リフトアーム１が図２に示す上限位置Ａ
２の少し手前の位置Ａ３に達したと判断されて、ポジシ
ョン制御弁３が自動的に中立停止位置３Ｎに操作され油
圧シリンダ２が停止操作される（ステップＳ６）。

【００１４】以上の状態は図２に示すように、リフトア
ーム１における上限位置Ａ２と角度センサー４の上限値
Ｖ（検出値Ｖ２）とが対応している状態であり、上限位
置Ａ２の少し手前の位置Ａ３と、設定されている角度セ
ンサー４の副上限値Ｘ（検出値Ｖ３）が正しく対応して
いる場合である。

【００１５】長期間の使用によりリフトアーム１と角度
センサー４との位置関係がずれて、図２の一点鎖線に示
すように角度センサー４の検出値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が、
リフトアーム１の実際の作動範囲よりも全体的に上昇側
にずれてしまったとする。この場合には昇降レバー５を
上限付近にまで操作した際に、リフトアーム１及び油圧
シリンダ２が図２に示す上限位置Ａ２に達してこれ以上
上昇側に作動できない状態であるのに、角度センサー４
の検出値は図２に示すように検出値Ｖ３以下の検出値Ｖ
５となる場合がある。

【００１６】このような場合には、リフトアーム１及び
油圧シリンダ２が上限位置Ａ２に達して角度センサー４
の検出値が検出値Ｖ５で変化してないのに、ポジション
制御弁３が上昇位置３Ｕに操作されている状態となり、
図１に示すリリーフ弁９が開くことになる。そして、こ
のような場合には（ステップＳ４，Ｓ７）、タイマー
（図示せず）がカウントを開始するのであり（ステップ
Ｓ８）、タイマーにより設定時間のカウントが終了する
までに、角度センサー４の検出値が検出値Ｖ５で変化し
なければ（ステップＳ９，Ｓ１０）、制御装置７内の上
限値Ｖが検出値Ｖ２から現在の検出値Ｖ５に置き換えら
れる（ステップＳ１１）（記憶手段に相当）。

【００１７】そして、図２の実線に示す検出値Ｖ２，Ｖ
３との差及び検出値Ｖ１，Ｖ３の差に基づき、図２の二
点鎖線に示すように上限値Ｖ（検出値Ｖ５）に対して、
検出値Ｖ４及び副上限値Ｘ（検出値Ｖ６）が設定され
る。これによって、副上限値Ｘ（検出値Ｖ６）がリフト
アーム１の上限位置Ａ２の少し手前の位置Ａ３に対応す
ることになり、検出値Ｖ４及び上限値Ｖ（検出値Ｖ５）
がリフトアーム１の下限位置Ａ１及び上限位置Ａ２に対
応することになる。

【００１８】これ以後は検出値Ｖ４、上限値Ｖ（検出値
Ｖ５）及び副上限値Ｘ（検出値Ｖ６）に基づき、ステッ
プＳ３のリフトアーム１の揺動操作が行われるのであ
り、角度センサー４の検出値が副上限値Ｘ（検出値Ｖ
６）となるとリフトアーム１が位置Ａ３に達したと判断
されて（ステップＳ５）、ポジション制御弁３が自動的
に中立停止位置３Ｎに操作され油圧シリンダ２が停止操
作されるのである（ステップＳ６）（制御手段に相
当）。

【００１９】以上のようなリフトアーム１の揺動操作時
において、キースイッチ８をＯＦＦ操作してエンジンを
停止させるとステップＳ１２からステップＳ１に移行す
る。つまり、キースイッチ８を再びＯＮ操作した場合に
は最初に記憶されている検出値Ｖ２及びＶ３が、再び上
限値Ｖ及び副上限値Ｘとして設定しなおされるのであ
る。

【００２０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】リフトアーム、油圧シリンダ、ポジション制御
弁及び昇降レバー等の概略回路図

【図２】リフトアームの実際の位置と角度センサーの検
出値の関係を示す図

【図３】制御の流れを示すフローチャート

【符号の説明】

１ リフトアーム ２ 油圧シリンダ ３ ポジション制御弁 ３Ｎ ポジション制御弁の中立停止位置 ４ 角度センサー Ｖ 上限値

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業装置昇降操作用のリフトアーム
   （１）と、このリフトアーム（１）を上下に揺動操作す
   る油圧シリンダ（２）と、この油圧シリンダ（２）に作
   動油を給排操作するポジション制御弁（３）と、機体に
   対する前記リフトアーム（１）の揺動角度を検出する角
   度センサー（４）とを備えると共に、前記ポジション制
   御弁（３）がリフトアーム（１）の上昇側に操作されて
   いる状態において前記角度センサー（４）からの検出値
   が設定時間に亘り変化しなければ、このときの角度セン
   サー（４）の検出値を上限値（Ｖ）として記憶する記憶
   手段と、この記憶作動後の前記リフトアーム（１）の上
   昇操作時において、前記角度センサー（４）の検出値が
   前記上限値（Ｖ）の少し下側の値に達すると、前記ポジ
   ション制御弁（３）を中立停止位置（３Ｎ）に自動的に
   操作する制御手段を備えてある作業車のリフトアーム上
   下揺動構造。