JP2709146B2

JP2709146B2 - トラクターのドラフトコントロール装置

Info

Publication number: JP2709146B2
Application number: JP1156059A
Authority: JP
Inventors: 和央山本
Original assignee: ヤンマーディーゼル株式会社
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1998-02-04
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JPH0322902A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、トラクターの後部にプラウやディスクハロ
ー等を装着して牽引した場合のドラフトコントロールに
おける、バランスバネに関するものである。

（ロ）従来技術従来から、ドラフトコントロールのバランスバネに関
する技術は公知とされていたのである。

例えば実開昭55-166408号公報や、実開昭59-36908号
公報に記載の技術の如くである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかし、従来の技術においては、トップリンクに掛か
る圧縮荷重用の大きなバネと、引張り荷重用の小さなバ
ランスバネとを２重に配置していたのである。故に大き
なバランスバネの為のスペースが必要であったのであ
る。

本発明は、一本のバランスバネにより、トップリンク
に掛かる圧縮荷重と、引っ張り荷重の両方をバランス可
能としたものである。

また、従来はドラフトコントロール時において発生す
る作業機のハンチングやチャタリング減少を防止する為
に、バランスバネのバネ定数を大きくしたり、トップリ
ンクから連結するリンクのリンク比を変更して感度を鈍
くしていたのである。

また、従来のバランスバネのバネ定数は線型であり、
設定されたバネ定数に対して、圃場条件や作業機条件が
変わった場合には、トップリンクヒンジのトップリンク
枢支孔の位置を変えることにより対応したり、またはト
ップリンク枢支孔によりカバー出来ない場合には、オプ
ションパーツとしてバネ定数の相違するバランスバネを
用意していたのである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成
する為の構成を説明する。

請求項（１）においては、トップリンクヒンジ５の上
下の略中央部をヒンジ枢支軸４により枢支し、該ヒンジ
枢支軸４よりも下方にトップリンク枢支孔5aを穿設し、
トップリンクヒンジ５の上部にロッド基部10を枢支し、
該ロッド基部10にセンサースプリングロッド２を固設
し、該センサースプリングロッド２の周囲にバランスバ
ネ１を介装した構成において、該バランスバネ１の前後
には、深耕時にトップリンクＴに圧縮荷重として作用す
る場合と、浅耕時にトップリンクＴに引っ張り荷重とし
て作用する場合の両方の力がバランスバネ１に圧縮力と
して作用可能とすべく、圧縮方向バネ受13と引張り方向
バネ受11を介装し、浅耕時においてのみ、大きな圧縮荷
重がバランスバネ１に掛かる場合に、これを吸収する振
動減衰ダンパー14をセンサースプリングロッド２の外周
に介装したものである。

請求項（２）においては、請求項（１）記載のトラク
ターのドラフトコントロール装置において、バランスバ
ネ１を非線型バネにより構成したものである。

（ホ）実施例本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の
図面に示した実施例の構成を説明する。

第１図はトラクターによりプラウ等の牽引形作業機を
付設した状態の側面図、第２図は油圧ケース３とトップ
リンクヒンジ５の部分の後面図、第３図は同じく側面
図、第４図は同じく側面断面図、第５図はトップリンク
ヒンジ５とバランスバネ１の部分の拡大断面図、第６図
は非線型バネの形状を示す側面図、第７図は非線型バネ
の荷重とストロークの関係を示す図面である。

第１図において、牽引作業機Ａを、トップリンクＴと
左右２本のロアリンクL,Lを昇降回動して、牽引作業機
Ａを上下するものである。

プラウ等の牽引作業機Ａが、土壌中深く食い込んでい
る深耕の場合には、該牽引作業機Ａの食い込み部分に、
大きな牽引抵抗Ｐが掛かるのである。そしてこの牽引抵
抗ＰがトップリンクＴに圧縮荷重として作用するのであ
る。

通常の牽引作業機Ａによる作業の場合には、この大き
な牽引抵抗Ｐが作用してトップリンクＴが圧縮荷重を受
ける場合が殆どなのである。

これに対して、牽引作業機Ａが浅耕時においては、牽
引抵抗Ｐが小さいので、逆に牽引作業機Ａの重量Ｗの方
が大となり、トップリンクＴには弱い引っ張り荷重が作
用するのである。

故に、トップリンクＴに掛かる圧縮荷重は大きく、引
っ張り荷重は小さいので、バランスバネ１は圧縮荷重用
のバネと、引っ張り荷重用の小バネの両方を用意する必
要があったのである。

次に、第２図から第５図において説明する。

トラクターのミッションケースの上面に油圧ケース３
を配置しており、該油圧ケース３の下面でミッションケ
ースの内部の位置に油圧バルブＶが配置されている。

また、該油圧ケース３の深耕方向右側面にポジション
制御レバー30とドラフト制御レバー31が配置されてい
る。

また、油圧ケース３の左側には、リフトアーム７の回
動角をフィードバックするポジションフィードバックリ
ンク９と、トップリンクヒンジ５の回動角をフィードバ
ックするドラフトフィードバックリンク８が配置されて
いる。

ポジション制御レバー30の設定値に対して油圧バルブ
Ｖが切り換えられ、リフトアーム７が所定の角度まで回
動されると、ポジションフィードバックリンク９により
油圧バルブＶが中立に戻されるのである。

また、ドラフト制御レバー31の設定値により油圧バル
ブＶが切り換えられて、トップリンクヒンジ５に掛かる
圧縮・引っ張り荷重が設定値となるとドラフトフィード
バックリンク８により油圧バルブＶが中立位置に戻され
るのである。

第４図に示す如く、油圧ケース３の内部にシリンダー
が構成されており、ピストン17がスライドし、ピストン
ロッド18によりアーム19を押して、リフトアーム軸20に
よりリフトアーム７を回動する。

以上のような油圧ケース３の後面に、トップリンクヒ
ンジ５を枢支するヒンジブラケット15が固設されてい
る。そして該ヒンジブラケット15よりヒンジ枢支軸４を
挿入支持する、枢支軸支持部15bと、ロックピン支持部1
5aと、バランスバネ支持部15cの３本の突起が突出され
ている。

そして、ロックピン支持部15aの部分にはロックピン
６がヒンジブラケット15の孔を貫通して挿入されて、ト
ップリンクヒンジ５の回動をロックするのである。

トップリンクヒンジ５の上端には、トップリンクＴを
非使用時において係止するトップリンク係止部29が配置
されているのである。

また、ロックピン６を外した場合において、ヒンジ枢
支軸４を中心にトップリンクヒンジ５が回動する際のス
トッパーは下方ストッパー26がトップリンクヒンジ５の
前部下方に配置されており、ヒンジブラケット15の後面
との間で、距離t1だけ回動すると停止すべく構成してい
る。

また、上方ストッパーはロッド基部10の前面とバラン
スバネ支持部15cの後面との間で構成しており、距離t2
だけ回動すると停止すべく構成している。

また、トップリンクヒンジ５の後部にはトップリンク
枢支孔5aが上下の２孔開口されており、前部にはドラフ
トフィードバックリンク８の枢支孔5bが２孔開口されて
いる。

次に、第５図において、バランスバネ１とセンサース
プリングロッド２の部分の構成を説明する。

ロッド基部10は直方体に構成されており、その前面が
前述の如く上方ストッパーに構成され、バランスバネ支
持部15cの後面に接当すべく構成されている。

また、該ロッド基部10を枢支軸16によりトップリンク
ヒンジ５の上端に枢支している。

該枢支軸16にセンサースプリングロッド２が固着され
ており、該センサースプリングロッド２の基部外周に、
バネ受係止体2aが固着されている。

該センサースプリングロッド２とバネ受係止体2aは一
体化されているが、バネ受係止体2aに対して引張り方向
バネ受11はスライド可能に遊嵌されている。

そして、通常の状態では、引張り方向バネ受11の後端
面が、バネ受係止体2aの係止段部2bに接当して、バラン
スバネ１の付勢力で、バネ受係止体2aとセンサースプリ
ングロッド２とロッド基部10を後方に押して、トップリ
ンクヒンジ５を後方に回動させている。

引張り方向バネ受11は係止段部2bに接当した位置から
前方へ振動減衰ダンパー受27の位置まで距離t3だけスラ
イド余裕が残されている。

また、センサースプリングロッド２の上には振動減衰
ダンパー受27の次に弾性体により構成された振動減衰ダ
ンパー14が遊嵌されており、該振動減衰ダンパー14の前
端に圧縮方向バネ受13が介装されている。

該圧縮方向バネ受13の前端は、油圧ケース３の上面に
固定されたバランスバネ固定体12に接当して位置決めれ
ている。

また、センサースプリングロッド２の前端には位置を
調節可能としたダブルナット25が螺装されており、該ダ
ブルナット25により圧縮方向バネ受13の位置を調節可能
としている。

次に、深耕の場合におけるバランスバネ１の収縮を説
明する。

深耕の場合には、牽引抵抗ＰがトップリンクＴに圧縮
荷重として掛かり、トップリンクヒンジ５の下端を前方
へ押す方向にかかり、トップリンクヒンジ５の上端とセ
ンサースプリングロッド２には後方へ引く方向に牽引抵
抗Ｐが掛かるのである。

故に、センサースプリングロッド２の前端のダブルナ
ット25により圧縮方向バネ受13を後方へ押して、バラン
スバネ１を圧縮するのである。

この場合において、圧縮方向バネ受13が同時にセンサ
ースプリングロッド２の外周の振動減衰ダンパー14を押
すのであるが、該振動減衰ダンパー14と振動減衰ダンパ
ー受27とバネ受係止体2aを同時に押すことが出来て、ロ
ッド基部10は係止されないので、振動減衰ダンパー14が
伸びたままで自由に前後動することが出来るので、振動
減衰ダンパー14は伸縮しないのである。

これにより、振動減衰ダンパー14は深耕において牽引
抵抗Ｐが作用する場合には全く役目をしないのである。

逆に、浅耕の場合について説明する。

浅耕の場合には、重量ＷがトップリンクＴに引っ張り
荷重として掛かり、トップリンクヒンジ５の下端を後方
へ引く方向に掛かり、トップリンクヒンジ５の上端とセ
ンサースプリングロッド２には、前方へ押す方向に掛か
るのである。

この場合に、ロッド基部10とバネ受係止体2aが一体化
されているので、係止段部2bにより引張り方向バネ受11
を押して、バランスバネ１を収縮させるのである。

また、バネ受係止体2aが振動減衰ダンパー受27を押
し、振動減衰ダンパー受27により振動減衰ダンパー14を
押すと、振動減衰ダンパー14はその前端が圧縮方向バネ
受13に接当しているので、前方へは移動出来ず、振動減
衰ダンパー14の収縮が同時に開始されるのである。

浅耕の場合には、重量Ｗによりバランスバネ１が伸縮
するのであるが、浅耕の場合に特にトップリンクヒンジ
５に掛かる引っ張り力の変化が激しく、これに対応して
油圧バルブＶを切り換えていると、チャタリングやハン
チングの原因となるのである。

本発明においては、重量ＷによりトップリンクＴに引
っ張り荷重が掛かる場合において、バランスバネ１と共
にこの動きを鈍くする振動減衰ダンパー14が作用するの
で、トップリンクヒンジ５の動きを鈍くなり、油圧バル
ブＶの切換が鈍くなり、ハンチングやチャタリングを解
消することが出来るのである。

浅耕の場合には、圧縮荷重の変化は激しくないので、
振動減衰ダンパー14を左右させずとも、ハンチングやチ
ャタリングは発生しないのである。

第６図、第７図においてバランスバネ１を非線型とし
た実施例を示している。

このようにバランスバネ１のバネ定数が線型でなく非
線型とし、第７図の如く、ストローク変化に対して、バ
ネ荷重の変化率が変化すべく構成したので、制御可能な
トップリンク荷重の範囲を広げることが出来たものであ
る。

従来はバランスバネ１のバネ定数は線型であり一定の
変化率で変化していたので、設定されたバネ定数に対し
て、圃場条件や作業機条件が変化した場合には、トップ
リンクヒンジのトップリンク枢支孔の位置を変更した
り、該トップリンク枢支孔の変化だけではカバーできな
い場合には、オプションパーツとしてバネ定数の異なる
バネを用意していたのである。

第６図、第７図の実施例においては、バランスバネ１
の非線型定数をａ、ｂ、ｃの３段階に設定しており、バ
ネ定数の小さいものから大きいものに３段階に構成して
いる。

そして、重力ＷによりトップリンクＴに引っ張り荷重
が掛かる場合には、小さい荷重しかかからないのである
から、もっともバネ定数の小さいａの状態でのみ作動す
るのである。

（ヘ）発明の効果請求項（１）の如く、バランスバネ１を１本とし、油
圧ケース３の上方に配置し、かつ該バランスバネ１によ
りトップリンクＴに掛かる圧縮・引っ張りの両方の荷重
をバランスさせることにより、作業用途を拡大すること
ができ、またバランスバネ１の支持部の構造を簡素化で
きて、組み立て性を向上しコストを安価にすることが出
来たものである。

また、バランスバネ１に対する振動減衰ダンパー14を
併設したことにより、浅耕状態で、作業機の重量Ｗによ
りトップリンクＴに引っ張り荷重が掛かった時の制御に
おいて、激しくバランスバネ１が伸縮するのを振動減衰
ダンパー14により緩和することができて、制御のハンチ
ングやチャタリングを阻止することが出来たものであ
る。

請求項（２）においては、請求項（１）記載のトラク
ターのドラフトコントロール装置において、バランスバ
ネ１が非線型バネとしたことにより、限られたバネスト
ロークの中で、出来るだけ広範囲なトップリンク荷重を
制御でき、また作業条件に合わせたバネの感度で使用す
ることが出来たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はトラクターによりプラウ等の牽引形作業機を付
設した状態の側面図、第２図は油圧ケース３とトップリ
ンクヒンジ５の部分の後面図、第３図は同じく側面図、
第４図は同じく側面断面図、第５図はトップリンクヒン
ジ５とバランスバネ１の部分の拡大断面図、第６図は非
線型バネの形状を示す側面図、第７図は非線型バネの荷
重とストロークの関係を示す図面である。Ｗ……作業機の重量Ｐ……牽引抵抗１……バランスバネ２……センサースプリングロッド３……油圧ケース４……ヒンジ枢支軸５……トップリンクヒンジ 5a……トップリンク枢支孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トップリンクヒンジ５の上下の略中央部を
ヒンジ枢支軸４により枢支し、該ヒンジ枢支軸４よりも
下方にトップリンク枢支孔5aを穿設し、トップリンクヒ
ンジ５の上部にロッド基部10を枢支し、該ロッド基部10
にセンサースプリングロッド２を固設し、該センサース
プリングロッド２の周囲にバランスバネ１を介装した構
成において、該バランスバネ１の前後には、深耕時にト
ップリンクＴに圧縮荷重として作用する場合と、浅耕時
にトップリンクＴに引っ張り荷重として作用する場合の
両方の力がバランスバネ１に圧縮力として作用可能とす
べく、圧縮方向バネ受13と引張り方向バネ受11を介装
し、浅耕時においてのみ、大きな圧縮荷重がバランスバ
ネ１に掛かる場合に、これを吸収する振動減衰ダンパー
14をセンサースプリングロッド２の外周に介装したこと
を特徴とするトラクターのドラフトコントロール装置。
【請求項２】請求項（１）記載のトラクターのドラフト
コントロール装置において、バランスバネ１を非線型バ
ネにより構成したことを特徴とするトラクターのドラフ
トコントロール装置。