JP3659705B2 - 作業車の作業装置の昇降装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行機体にリンクを介して作業装置を昇降自在に連結し、アクチュエータの駆動によりリフトアームを上下に揺動させてこれに連結した前記リンクを介して作業装置を昇降するように構成した作業車の作業装置の昇降装置に関する。
【０００２】
【０００３】
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、走行機体にリンクを介して作業装置を昇降自在に連結し、アクチュエータの駆動によりリフトアームを上下に揺動させてこれに連結した前記リンクを介して作業装置を昇降するように構成した作業車の作業装置の昇降装置において、
走行機体に対する前記リフトアームの上下角度を検出する角度センサーと、走行機体に対する作業装置の高さを設定するポジション設定器と、作業装置を機体に対する所定の高さまで上昇操作させる昇降レバーと、この昇降レバーが操作された際に、作業装置が設定された所定の高さまで上昇する高さ調節可能な高さ設定器とを備え、
前記角度センサーの検出値が前記ポジション設定器に設定された目標値と一致するように作業装置を昇降させるポジション制御を行うように構成し、前記昇降レバーが操作されると、前記ポジション制御に優先して強制的に作業装置を前記高さ設定器で設定された所定の高さまで上昇するように構成するとともに、作業装置が前記昇降レバーの操作により前記高さ設定器で設定された設定高さまで上昇した後、前記高さ設定器の設定高さを変更すると、この変更された設定高さに追従して作業装置が前記変更された設定高さに昇降すべく構成してあることを特徴とする。
【０００５】
上記構成によると、ポジション設定器に異常が発生して、ポジション設定器によるリフトアームの揺動操作が行えなくなった場合、次のようにしてリフトアームの揺動操作が行える。
ポジション設定器に異常が発生した場合、昇降レバーを一度操作して、高さ設定器で設定されている所定の高さまで、リフトアームを上昇操作する。次に、高さ設定器を操作し て作業装置の設定高さを変更してやれば、変更された所定の高さに追従するようにリフトアームが揺動操作される。これによって、ポジション設定器に異常が発生してポジション制御ができなくなっても高さ設定器によって作業装置の高さを変更することができる。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】
（１）
図１は作業車の一例である農用トラクタの後部を示しており、ミッションケース３に、上下揺動自在なトップリンク１と左右一対のロアリンク２を介して、ロータリ耕耘装置４（作業装置に相当）を連結している。ミッションケース３の上部に、油圧シリンダ５により上下に揺動駆動される一対のリフトアーム６が備えられ、一対のリフトアーム６とロアリンク２とがリフトロッド７、及び複動型の油圧シリンダ８（アクチュエータに相当）を介して連結されている。
【０００９】
これにより、図２に示すように油圧シリンダ５に対する３位置切換式の昇降制御弁１６を操作して、油圧シリンダ５及びリフトアーム６によりロータリ耕耘装置４の全体を昇降操作する。油圧シリンダ８に対する３位置切換式のローリング制御弁１７を操作して、油圧シリンダ８の伸縮操作によりロータリ耕耘装置４をリフトロッド７との連結点周りにローリング操作する。
【００１０】
（２）
この農用トラクタは、ロータリ耕耘装置４を地面から設定高さに維持し耕耘深さを一定に保つ自動耕深制御の機能、機体に対するロータリ耕耘装置４の高さを設定位置に維持するポジション制御の機能、並びに、ロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度を設定角度に維持するローリング制御の機能を備えている。
【００１１】
図２及び図１に示すように、ロータリ耕耘装置４に上下揺動自在に後部カバー９が備えられ、ロータリ耕耘装置４に対する後部カバー９の上下揺動角度を検出する耕深センサー１０が備えられている。
従って自動耕深制御により、耕深センサー１０の検出値が、機体に設けられたポテンショメータ型式の耕深設定器１１の設定耕耘深さとなるように、昇降制御弁１６が操作されて、油圧シリンダ５及びリフトシリンダ６により、ロータリ耕耘装置４が自動的に昇降操作される。
【００１２】
（３）
図２に示すように、機体に対するリフトアーム６の上下角度を検出する角度センサー１３が、リフトアーム６の基部に備えられている。これによりポジション制御によって、角度センサー１３の検出値が機体に設けられたポジション設定器１２で設定される目標値となるように、昇降制御弁１６が操作されて油圧シリンダ５によりリフトアーム６が上下に揺動操作される。
【００１３】
従って、ロータリ耕耘装置４が地面より上方に位置している場合には、作業者がポジション設定器１２を操作することによって、ポジション制御により機体に対するロータリ耕耘装置４の位置を任意に上下に変更操作することができる。ポジション設定器１２によりロータリ耕耘装置４を地面に接する位置にまで下降操作すると、自動耕深制御が作動する状態に自動的に切り換わり、耕深センサー１０の検出値が耕深設定器１１の設定耕耘深さとなるように、ロータリ耕耘装置４が自動的に昇降操作される。
【００１４】
図２に示すように、ロータリ耕耘装置４を機体に対する所定の高さまで一気に上昇操作できる昇降レバー１８が備えられており、昇降レバー１８は上方、中央及び下方の３位置に操作自在で中央の位置に付勢されている。
これにより、昇降レバー１８を上方に一度操作すると、前述のポジション制御及び自動耕深制御に優先して昇降制御弁１６が操作されて、ロータリ耕耘装置４が機体に対する所定の高さまで一気に上昇操作されるのであり、昇降レバー１８を下方に一度操作すると、ロータリ耕耘装置４が元の位置まで下降操作されて、前述のポジション制御又は自動耕深制御の状態に戻る。この場合、昇降レバー１８を上方に操作した際、ロータリ耕耘装置４が上昇操作される所定の高さを高低に調節する高さ設定器１９を備えている。
【００１５】
（４）
次に、ローリング制御の機能の構成について説明する。
図２及び図１に示すように、油圧シリンダ８の伸縮量を検出するストロークセンサー１４（第１及び第２角度センサーに相当）、水平面に対する機体の左右の傾斜角度を検出する重錘式の傾斜センサー１５（第１角度センサーに相当）が備えられている。前記ストロークセンサー１４により、油圧シリンダ８の伸縮量によって機体に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ２が検出できるのであり、この機体に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ２と傾斜センサー１５との検出値によって、水平面に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１が検出できる。
【００１６】
水平面に対して維持されるべきロータリ耕耘装置４の左右の設定傾斜角度Ａ１（第１設定傾斜角度Ａ１及び第２設定傾斜角度Ａ２に相当）を設定する傾斜設定器２０（設定器、第１設定器及び第２設定器に相当）が備えられている。傾斜設定器２０はダイヤル式であり、水平位置から右下り側及び左下り側に、任意に且つ連続的に設定傾斜角度Ａ１を設定変更できるように構成されている。
【００１７】
ロータリ耕耘装置４を手動によりローリング操作する手動操作スイッチ２１が備えられており、手動操作スイッチ２１は３位置切換式で中立位置側に付勢されている。
これにより後述するように、手動操作スイッチ２１を中立位置に操作するとローリング制御弁１７が中立位置に操作されて油圧シリンダ８は停止し、手動操作スイッチ２１を右下り位置に操作すると、ローリング制御弁１７により油圧シリンダ８が伸長操作されて、ロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１が右下り側に変更操作され、手動操作スイッチ２１を左下り位置に操作すると、ローリング制御弁１７により油圧シリンダ８が収縮操作されて、ロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１が左下り側に変更操作される。
【００１８】
（５）
次に、ローリング制御の機能の動作について説明する。
図３及び図２に示すように、後述する第１状態及び第２状態を人為的に設定及び切換操作自在な切換スイッチ２２（切換手段に相当）が備えられている。従って、切換スイッチ２２により第１状態を設定していると（ステップＳ１）、ストロークセンサー１４及び傾斜センサー１５により、水平面に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１が検出されて（ステップＳ２）、この傾斜角度Ｂ１が傾斜設定器２０で設定される設定傾斜角度Ａ１となるように、ローリング制御弁１７が自動的に操作される（ステップＳ４）。
これにより、ロータリ耕耘装置４が水平面に対して設定傾斜角度Ａ１となるように、油圧シリンダ８によって自動的にローリング操作される（第１状態及び第１制御手段に相当）。
【００１９】
この第１状態において、一時的にロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１を変更したい場合には、手動操作スイッチ２１を右下り位置又は左下り位置に操作すればよい（ステップＳ３）。このように手動操作スイッチ２１を操作することにより、自動的なローリング操作（第１制御手段）が中断され、ローリング制御弁１７が強制的に右下り側又は左下り側に操作されて、ロータリ耕耘装置４がローリング操作される（ステップＳ５，Ｓ６）。
【００２０】
この場合、手動操作スイッチ２１によりロータリ耕耘装置４を任意の左右の傾斜角度Ｂ１に固定することはできず、手動操作スイッチ２１を右下り位置又は左下り位置に操作している限り、ロータリ耕耘装置４は右下り側又は左下り側にローリング操作され続けていく。そして、手動操作スイッチ２１を中立位置に操作すると、自動的なローリング操作（第１制御手段）が再開されて、水平面に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１が設定傾斜角度Ａ１となるように、油圧シリンダ８によりロータリ耕耘装置４が自動的にローリング操作される。
【００２１】
次に切換スイッチ２２を第２状態に切換操作すると（ステップＳ１）、ストロークセンサー１４により、機体に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ２が検出されて（ステップＳ７）、この傾斜角度Ｂ２が傾斜設定器２０で設定される設定傾斜角度Ａ２となるように、ローリング制御弁１７が自動的に操作される（ステップＳ８）。
【００２２】
このように水平面に対して維持されるべきロータリ耕耘装置４の左右の設定傾斜角度Ａ１（傾斜設定器２０で設定されている）が、機体に対して維持されるべきロータリ耕耘装置４の左右の設定傾斜角度Ａ２と見なされるのであり、ロータリ耕耘装置４が機体に対して設定傾斜角度Ａ２となるように、油圧シリンダ８によって自動的にローリング操作される（第２状態及び第２制御手段に相当）。
この第２状態において、傾斜設定器２０を操作して設定傾斜角度Ａ２を任意に変更することにより、機体に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ２を任意に変更することができるのであり、ロータリ耕耘装置４を設定傾斜角度Ａ２に固定しておくことができる。
【００２３】
（６）
この農用トラクタにおいてポジション設定器１２に異常が発生して、ポジション設定器１２によるリフトアーム６の揺動操作が行えなくなった場合、次のようにしてリフトアーム６の揺動操作が行えるように構成されている。
ポジション設定器１２に異常が発生した場合、昇降レバー１８を上方に一度操作して、高さ設定器１９で設定されている所定の高さまで、リフトアーム６を上昇操作する。次に、高さ設定器１９を操作して前述の所定の高さを変更してやれば、この所定の高さに追従するようにリフトアーム６が揺動操作される。
【００２４】
（７）
前述の自動耕深制御及びローリング制御（第１及び第２状態）を作動状態及び停止状態に切換自在なメインスイッチ（図示せず）が備えられており、メインスイッチを作動状態に切換操作した状態でエンジン（図示せず）を始動させると、自動耕深制御及びローリング制御（第１及び第２状態）が一時中断されて、ロータリ耕耘装置４（油圧シリンダ５，８）がその位置に保持され、ランプ（図示せず）が点滅する。
【００２５】
この場合、切換スイッチ２２が第１状態に切換操作された状態で、水平面に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１が、傾斜設定器２０の設定傾斜角度Ａ１に一致していない状態、又は切換スイッチ２２が第２状態に切換操作された状態で、機体に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ２が、傾斜設定器２０の設定傾斜角度Ａ２に一致していない状態であれば、ポジション設定器１２を操作してリフトアーム６を設定高さ以上に揺動操作し、ロータリ耕耘装置４を持ち上げるか、又は傾斜設定器２０を操作して水平面（機体）に対する現在のロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１（Ｂ２）に、傾斜設定器２０の設定傾斜角度Ａ１（Ａ１）を一致させてやると、ローリング制御の一時中断が解除されてランプが消灯し、ローリング制御（第１及び第２状態）が開始される。
【００２６】
ロータリ耕耘装置４に対する後部カバー９の上下揺動角度を検出する耕深センサー１０の検出値が、耕深設定器１１の設定耕耘深さに一致していない状態であれば、ポジション設定器１２を操作してリフトアーム６を設定高さ以上に揺動操作しロータリ耕耘装置４を持ち上げると、自動耕深制御の一時中断が解除されてランプが消灯し、自動耕深制御が開始される。
【００２７】
エンジンを始動させた場合、切換スイッチ２２の第１状態で水平面に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１が、傾斜設定器２０の設定傾斜角度Ａ１に一致している状態（又は、切換スイッチ２２の第２状態で機体に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ２が、傾斜設定器２０の設定傾斜角度Ａ２に一致している状態）、さらに耕深センサー１０の検出値が耕深設定器１１の設定耕耘深さに一致している状態であれば、ポジション設定器１２を操作してリフトアーム６を下方に揺動操作することにより、ローリング制御及び自動耕深制御の一時中断が解除されてランプが消灯し、ローリング制御及び自動耕深制御が開始される。
【００２８】
前述の構成では一つの傾斜設定器２０により、水平面に対して維持されるべきロータリ耕耘装置４の左右の設定傾斜角度Ａ１、及び機体に対して維持されるべきロータリ耕耘装置４の左右の設定傾斜角度Ａ２を設定するように構成しているが、この傾斜設定器２０（第１設定器に対応）を、水平面に対して維持されるべきロータリ耕耘装置４の左右の設定傾斜角度Ａ１（第１設定傾斜角度Ａ１）の設定専用とし、機体に対して維持されるべきロータリ耕耘装置４の左右の設定傾斜角度Ａ２（第２設定傾斜角度Ａ２）を設定する傾斜設定器（第２設定器に対応）（図示せず）を、別に備えてもよい。
【００２９】
前項（７）に記載の構成に代えて、次のように構成してもよい。
メインスイッチを作動状態に切換操作した状態でエンジン（図示せず）を始動させた場合、常にローリング制御を一時中断するのではなく、切換スイッチ２２が第１状態に切換操作された状態で、水平面に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ１が傾斜設定器２０の設定傾斜角度Ａ１に一致していない状態、又は切換スイッチ２２が第２状態に切換操作された状態で、機体に対するロータリ耕耘装置４の左右の傾斜角度Ｂ２が傾斜設定器２０の設定傾斜角度Ａ２に一致していない状態において、ローリング制御が一時中断されるように構成する。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の本発明の構成によると、ポジション設定器に異常が発生して、ポジション制御が行えなくなった場合、次のようにして作業装置を昇降させることができる。
ポジション設定器に異常が発生した場合、昇降レバーを一度操作して、高さ設定器で設定されている所定の高さまで作業装置が上昇するまで、リフトアームを上昇させた後、次に、高さ設定器を操作して作業装置の設定高さを変更してやれば、設定変更された高さに追従するようにリフトアームが揺動操作され、これによってポジション設定器に異常が発生してポジション制御ができなくなっても高さ設定器によって作業装置の高さを変更することができるようになった。
【００３１】
【００３２】
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】 農用トラクタの後部及びロータリ耕耘装置の斜視図
【図２】 ロータリ耕耘装置の昇降操作系及びローリング操作系の回路図
【図３】 ロータリ耕耘装置のローリング操作の制御の流れを示す図
【符号の説明】
２ リンク
４ 作業装置
５ アクチュエータ
６ リフトアーム
１２ ポジション設定器
１３ 角度センサー
１８ 昇降レバー
１９ 高さ設定器

Claims (1)

1. 走行機体にリンク（２）を介して作業装置（４）を昇降自在に連結し、アクチュエータ（５）の駆動によりリフトアーム（６）を上下に揺動させてこれに連結した前記リンク（２）を介して作業装置（４）を昇降するように構成した作業車の作業装置の昇降装置において、
   走行機体に対する前記リフトアーム（６）の上下角度を検出する角度センサー（１３）と、走行機体に対する作業装置（４）の高さを設定するポジション設定器（１２）と、作業装置（４）を機体に対する所定の高さまで上昇操作させる昇降レバー（１８）と、この昇降レバー（１８）が操作された際に、作業装置（４）が設定された所定の高さまで上昇する高さ調節可能な高さ設定器（１９）とを備え、
   前記角度センサー（１３）の検出値が前記ポジション設定器（１２）に設定された目標値と一致するように作業装置（４）を昇降させるポジション制御を行うように構成し、前記昇降レバー（１８）が操作されると、前記ポジション制御に優先して強制的に作業装置（４）を前記高さ設定器（１９）で設定された所定の高さまで上昇するように構成するとともに、作業装置（４）が前記昇降レバー（１８）の操作により前記高さ設定器（１９）で設定された設定高さまで上昇した後、前記高さ設定器（１９）の設定高さを変更すると、この変更された設定高さに追従して作業装置（４）が前記変更された設定高さに昇降すべく構成してあることを特徴とする作業車の作業装置の昇降装置。

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