JP3008546B2 - 作業機の上昇制御装置 - Google Patents

作業機の上昇制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、トラクターの後部に
連結される対地作業機の上昇制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばトラクタ−を後退させたと
きに、この後進操作と連動させて対地作業機を上昇させ
るものが知られている。このようにトラクタ−と共に作
業機を後退させたときに、作業機を上昇させる理由は、
対地作業機の破損を防止せんがためである。特に、下降
状態にあるロ−タリ耕耘装置をそのまま後退させると、
リヤカバ−が土の抵抗で曲がってしまう恐れがあり、こ
のような不具合を解消するために作業機の後退上昇制御
装置が必要とされているのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来装置においては作業機の最大上昇高さを変更すること
ができるように構成されているが、オペレ−タが上げ位
置設定を事前に調整しておかないでトラクタ−を後退さ
せるとその瞬間に作業機が思わぬ高さまで上昇し、トラ
クタ−と作業機とが干渉し合ってトラクタ−のフェンダ
−等を破損してしまう不具合があった。
【0004】近年トラクタ−にはキャビンが搭載される
ようになってきているが、それまで機体に連結されてい
た作業機を外して他の作業機に付け代えたたときには、
特に問題が生じることがあり、上げ位置調整が不十分な
場合には、前の作業機では問題がなくても交換した作業
機の場合、特に前側への突出量が大きい装置の場合に
は、例えばキャビンのリヤウインドを破損させるといっ
た不具合が生じていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記した問
題点に鑑みて提案するものであって、トラクタ−と作業
機との干渉による破損を防止することを目的とし、次の
ような技術的手段を講じた。即ち、走行車体1に対して
作業機20を上下回動自在に連結するトラクターにおい
て、前記走行車体1にはこの車体1に対する作業機20
の接近状態を検出するセンサ33を備え、該センサ33
により作業機20の接近を検出したときには、その上昇
動作を停止させる制御手段42を設けたことを特徴とす
るものである。
【0006】
【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。まず、構成から説明すると、1はトラクタ−で
機体の前後部に夫々前輪2、2と後輪3、3とを備え、
ミッションケ−ス4内の変速装置にて減速された回転動
力を前輪2、2と後輪3、3とに伝達すべく構成してい
る。
【0007】このトラクタ−1は前輪2、2と後輪3、
3の周速が略等しい等速四輪駆動状態と、前輪2、2の
周速が後輪3、3の周速よりも大となる増速四輪駆動状
態とに切り換えられるものであり、圃場内を直進する通
常の場合は等速四輪駆動状態で走行し、ステアリングハ
ンドル6を回動して機体を旋回させるときには増速四輪
駆動状態に切り換わるように構成されている。
【0008】等速四輪駆動から増速四輪駆動への具体的
切換は、ステアリングハンドル6の回動操作を検出する
ハンドル切れ角検出器7がONになると、増速切換用の
制御弁8が励磁され、ミッションケ−ス4内に収容され
ている図示外の高低速切換装置を低速側から高速側に切
り換えて前輪2、2の周速を後輪3、3の2倍程度に高
めるように構成している。
【0009】ミッションケ−ス4の後上部には油圧シリ
ンダケ−ス9を固着して設け、この油圧シリンダケ−ス
9内には単動式の油圧シリンダ10を設け、また、この
油圧シリンダケ−ス9の左右両側にはリフトア−ム1
2、12を回動自由に枢支している。なお、ここでは油
圧シリンダ10、リフトア−ム12、12をまとめて油
圧昇降機構14と総称する。
【0010】トップリンク15、ロワ−リンク16、1
6からなる3点リンク機構18の後端部には、対地作業
機としてのロ−タリ耕耘装置20が昇降自在に連結さ
れ、リフトア−ム12、12とロワ−リンク16、16
との間にはリフトロッド21、21が介装連結されてい
る。このうち、片側のリフトロッド21は油圧シリンダ
21aで構成されており、機体後部に連結される作業機
を水平に保持することができる。22は油圧操作レバ−
で、この油圧操作レバ−22の回動基部には、トラクタ
−1の後部に連結される対地作業機の対地高さを設定す
る対地高さ設定器24が取り付けられている。
【0011】一方、片側リフトア−ム7の回動基部にも
それの回動角度、即ち、対地作業機の高さを検出する対
地高さ検出器25が取り付けられ、油圧操作レバ−22
にて設定された位置にリフトア−ム12、12が回動し
てその位置で停止するように構成され、ここにポジショ
ンコントロ−ル系が構成される。また、操縦席近傍に設
けられたチェンジレバ−27の基部には後進操作を検出
する後進検出スイッチ28が設けられている。操縦席横
の操作パネル部には、前記油圧操作レバ−22と共に、
耕深設定ダイヤル29、ロ−タリ耕耘装置20の最大上
昇位置を設定する上げ位置設定ダイヤル30、作業機を
上下動させる昇降スイッチ32が設けられている。33
は機体後部に取り付けられた超音波センサで、上昇して
くる作業機が機体に異常接近してきたときにその上昇動
作を停止させるべく後述する制御手段に信号を送るもの
である。
【0012】次にロ−タリ耕耘装置20の構成を簡単に
説明すると、このロ−タリ耕耘装置20は、耕耘部34
と、耕耘部34の上方を覆う主カバ−35と、主カバ−
35の後部において回動自由に枢着されたリヤカバ−3
6等を備え、リヤカバ−36の下端部を地面に摺接させ
て耕起土壌面を均平にすべく弾性押圧するように構成
し、主カバ−35の上部後端にはリヤカバ−36の回動
角度を検出する耕深検出器37を設けている。
【0013】次に図2に示すブロック図に基づいてこの
装置の制御系を説明する。ロ−タリ耕耘装置20の高さ
を設定する対地高さ設定器24と、実際のリフトア−ム
12、12の位置を検出する対地高さ検出器25はA/
D変換器40を介してCPUを有する制御装置42に接
続される。昇降スイッチ32はA/D変換器40を経る
ことなく直接制御装置42に接続されており、このスイ
ッチ42をONにするとロ−タリ耕耘装置20は最大上
昇位置(上げ位置設定器30にて設定された高さ)まで
上昇し、OFFにすると、油圧操作レバ−22にて定ま
る高さまで下降する。
【0014】また、耕深設定ダイヤル29と、ロ−タリ
耕耘装置20の耕深を検出する耕深検出器37はA/D
変換器40を介して制御装置42に接続される。上げ位
置設定ダイヤル30も前記A/D変換器40に接続され
ており、この上げ位置設定ダイヤル30は、通常、昇降
スイッチ32を押して作業機20を上げ下げする場合
と、作業機20を後退させたときの作業機の上昇量を設
定する。
【0015】後進検出スイッチ28はA/D変換器40
を経ないで制御装置42に接続され、前記チェンジレバ
−27が後進域に操作されるとこのスイッチ28がON
となり制御装置42に信号を送る。44は機体を後退さ
せたときに、作業機14を上昇させるか否かを決めるモ
−ドスイッチであり、操縦席近傍に設けられたこの作業
機後退上昇モ−ドスイッチ44を作業開始に先立って予
めONにしておけば、トラクタ−1が後退したときに作
業機14は設定高さまで上昇し、これをOFFにしてお
くと、機体を後退させても作業機14が上昇することが
ない。なお、前記したハンドル切れ角検出器7も制御装
置42に接続されている。
【0016】一方、制御装置42の出力側には前記油圧
昇降機構14を制御する上昇用比例制御弁46と下降用
比例制御弁47が接続されている。次にこの実施例の作
用を図3のフロ−チャ−トに基づいて説明する。まず、
各設定値、検出値、スイッチの状態が読み込まれる(ス
テップS1)。ロ−タリ耕耘装置20が停止していない
ときであって、上昇用比例制御弁46に対して上昇側の
出力指令が制御装置42から出されたときは、作業機後
退上昇制御モ−ドであるかどうかが判別され(ステップ
S2、S3、S4)、そのときのリフトア−ム12、1
2の位置が、上げ位置設定ダイヤル30による指定位置
よりも下であって、尚且つ、超音波センサ33によって
ロ−タリ耕耘装置20が機体に対して異常接近したこと
が確認されると、上昇出力を停止する(ステップS5、
S6、S7)。即ち、作業機の最大吊り上げ設定位置
が、比較的上方にある場合、作業機がそのまま上昇を続
けると機体に干渉すると思われる範囲では超音波センサ
33がこの危険を察知し、上げ位置設定ダイヤル30の
指定する高さに達する前に作業機の上昇を停止させてし
まうのである。
【0017】一旦停止した作業機に対して、これをさら
に上昇させたい場合、即ち、作業者が自らその危険な状
態を認識して、この作業機を上昇させようとする場合
は、上げ位置設定ダイヤル30を一度作業機下げ側に回
し、停止しているリフトア−ム12、12の高さとその
設定高さが一致するように操作する(ステップS9)。
上げ位置設定ダイヤル30による設定と、停止している
リフトア−ム12、12の高さが一致してから後は、作
業機後退上昇制御モ−ドを解除し、以後は、その上げ位
置設定ダイヤル30による設定高さまで作業機が上昇す
る制御モ−ドにする(ステップS10、S11)。
【0018】以上のように、作業機後退上昇制御モ−ド
時に、機体を後退させることに起因して作業機が上昇す
る場合、従来装置では、上げ位置設定ダイヤル30によ
る設定高さまで作業機が上昇していたが、この装置によ
れば、そのまま作業機が上昇するとトラクタ−1に当接
しそうなときには、上げ位置設定ダイヤル30の指定如
何に拘らず、超音波センサ33がその危険な状態を察知
して、その上昇を停止させるので、機体との衝突、干渉
による破損変形を防止できる。
【0019】また、作業機によっては危険域にありなが
ら、マッチング等を容易にするために、さらにその作業
機を上昇させようとすることがあるが、この実施例で
は、上げ位置設定ダイヤル30を作業者が意識的に操作
してリフトア−ム12、12の位置と設定ダイヤル値が
一致すれば、停止している作業機を更に上昇させること
ができるのであり、作業者の意志を最優先させた結果、
マッチング作業が容易、且つ便利に行える特徴を有す
る。
【0020】なお、この実施例では、作業機が異常接近
してきたことを超音波センサ33で検出するように構成
したが、近接スイッチあるいは他の接触式スイッチのO
N、OFFにより、その危険状態を検出する構成として
もよい。図4、図5、図6はこの実施例で説明したトラ
クタ−を用いてさらに別の制御を行なわせるようにした
ものであり、図4はブロック図、図5、図6はその制御
の作用を説明するフロ−チャ−トである。
【0021】この制御の特徴は、畦際での旋回時に等速
四輪駆動状態から増速四輪駆動状態に切り換わったとき
であって、作業機の昇降制御が行なわれているときに
は、作業機を水平に維持させるための制御を中止し、作
業機の昇降制御の完了後に水平制御を可能にしたことで
ある。そして、トラクタ−1にはその左右横方向の傾き
を検出する傾斜検出器50を設け、左右傾斜姿勢調節用
の油圧シリンダ21aの横にはその伸縮量を検出するス
トロ−クセンサ52を設け、機体の左右方向の傾きに拘
らず、常に作業機を水平に維持させるように構成してい
る。また、操縦席近傍には、作業機の左右傾斜角度を設
定する傾斜角度設定器54が設けられ、作業機を水平姿
勢以外の角度に保持させることもできる。55、56は
油圧シリンダ21aを伸縮させる制御弁である。
【0022】この改良装置においては、図6のフロ−チ
ャ−トに示すように増速四輪駆動状態になっているとき
で、しかも、作業機を上昇制御しているときには、作業
機を水平に維持させるための出力要求があっても、これ
を無視し、メイン油圧昇降回路の上昇制御を優先するよ
うに構成している。これにより、畦際での旋回時であっ
て、前輪増速用の制御弁8が作動しているときには、多
少、水平制御を犠牲にしても作業機の上昇制御を優先す
るものであるから、油圧流量が全体的に不足して作業機
の上昇応答性が悪化するという不具合を生じることがな
い。
【0023】
【発明の作用効果】以上説明したように、この発明は、
走行車体1に対して作業機20を上下回動自在に連結す
るトラクターにおいて、前記走行車体1にはこの車体1
に対する作業機20の接近状態を検出するセンサ33を
備え、該センサ33により作業機20の接近を検出した
ときには、その上昇動作を停止させる制御手段42を設
けた作業機の上昇制御装置であるから、作業機20を交
換した際に上げ位置調節を行なわず、このまま作業機2
0を上昇させても作業機20が走行車両1のフェンダ−
等に当接して機械、またはこのフェンダー等を破損させ
たりするようなことがなく、作業機20の上昇設定位置
が比較的高い位置に設定されていても、機器が干渉し合
う前にその上昇を確実に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トラクタ−とロ−タリ耕耘装置の側面図であ
る。
【図2】制御系を示すブロック図である。
【図3】作用を説明するフロ−チャ−トである。
【図4】改良装置のブロック図である。
【図5】改良装置の制御系全体のフロ−チャ−トであ
る。
【図6】図5で説明したフロ−チャ−トの中のサブル−
チンを示すものである。
【符号の説明】
1 トラクタ− 2 前輪 3 後輪 7 ハンドル切れ角検出器 14 油圧昇降機構 20 対地作業機(ロ−タリ耕耘装置) 30 上げ位置設定ダイヤル 33 超音波センサ 46 上昇用比例制御弁 47 下降用比例制御弁
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 志郎 愛媛県伊予郡砥部町八倉1番地 井関農 機株式会社 技術部内 審査官 山田 昭次 (56)参考文献 特開 平3−83503(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01B 63/00 - 63/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行車体1に対して作業機20を上下回
    動自在に連結するトラクターにおいて、前記走行車体1
    にはこの車体1に対する作業機20の接近状態を検出す
    るセンサ33を備え、該センサ33により作業機20の
    接近を検出したときには、その上昇動作を停止させる制
    御手段42を設けたことを特徴とする作業機の上昇制御
    装置
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