JP3665174B2 - 作業車両の揺動機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両の機体上部を走行装置に対して手動及び自動で揺動駆動できるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行装置上に機体上部を揺動自在に支持して、該走行装置と機体上部の間に油圧シリンダーを介装し、機体上部には傾斜センサーを配置して、該傾斜センサーの信号によって機体を水平に保つように、油圧シリンダーを駆動する技術は公知となっているのである。例えば、特開平８−３７８７５号や特開平８−３７８７６号の技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術の場合、機体上部の揺動駆動は、手動のみの操作で揺動させるか、或いは、傾斜センサーからの信号によって自動のみで揺動させるかの駆動制御であったので、手動のみの場合には、傾斜地を作業する場合には常に揺動切換操作をする必要があり、作業時の操作が増加して、オペレーターの負担が大きくなっていた。
また、自動制御を行うと、傾斜に対して自動的に機体上部を水平に保つのであるが、平坦地から傾斜地へ移るときや、傾斜地での旋回等急激な傾斜の変化に対しては作動遅れが生じて、オペレーターは無理な姿勢で操作する必要があった。そしてこのとき自動制御であるため、オペレーターの意思で揺動駆動操作することができなかったのである。
また、油圧シリンダーを複動型とした場合には、ロッド側室とヘッド側室でわずかではあるが、容量が異なるために伸長時と縮小時の作動速度が異なり、左右傾斜駆動したときにの傾斜速度が異なり違和感を感じることがあった。また、機体を停止したときに油のリークによって傾くことがあったのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。
クローラー式走行装置１の前部に、作業機装着装置Ｂを介して草刈機Ｄを昇降可能に支持し、該クローラー式走行装置１上に機体上部３２を揺動軸３３により枢支し、油圧シリンダー６９を伸縮することにより、機体上部３２を左右に揺動可能に支持した構成におい て、該油圧シリンダー６９は、ソレノイド６７ａ・６７ｂを具備した電磁切換バルブ６７の切り換えにより揺動すべく構成し、該電磁切換バルブ６７を、コントローラＣの制御により傾斜センサー３４からの信号で揺動を行う自動モードと、手動操作手段により揺動制御を行う手動モードとに切換える自動・手動切換スイッチ４０を設けるとともに、自動モード時にも、手動操作を優先すべく構成し、前記油圧シリンダー６９を複動型とし、前記切換バルブ６７の油圧シリンダー６９側に、流量制御手段としての絞り３６・３６とチェック弁３７・３７を介装し、該絞り３６とチェック弁３７を並列接続し、油圧シリンダー６９のヘッド側とロッド側に通ずる油路のそれぞれに配設し、更に、前記ソレノイド６７ａ・６７ｂと並列に非常揺動スイッチ３９を接続し、コントローラＣが故障した場合に手動で揺動駆動可能としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明の揺動駆動機構を装備した草刈作業車の側面図、図２は同じく平面図、図３は同じく後面図、図４は同じく機体上部を傾倒させた状態の後面図、図５は油圧回路図、図６は制御ブロック図である。
【０００６】
図１、図２、図３より走行作業車として、ハンマーナイフ型草刈機を作業機とした草刈作業車の全体構成から説明する。
草刈作業車は走行機体Ａの前部に作業機装着装置Ｂを介して草刈機Ｄを装着しており、走行機体Ａはクローラー式走行装置１上に、機体上部が後述する揺動駆動手段によって揺動できるように揺動自在に支持され、該機体上部にはエンジンやミッションケースを載置して、本体カバー２によって覆っている。機体後部にはステップ９が上方へ折り畳み収納可能に配置され、作業者が歩行しながら、または、ステップ９に乗りながら運転操作できるようにしている。
【０００７】
また、走行機体Ａの前部中央に、動力取出ケース１０が配置され、該動力取出ケース１０の側部よりＰＴＯ軸を突出し、該ＰＴＯ軸に出力プーリー１１が固設されている。一方、草刈機Ｄのカバー１３の右側上部に伝動軸受１４が左右方向に横設され、該伝動軸受１４内に伝動軸が横架され、該伝動軸の一端に入力プーリー１２が固設され、他端は草刈機Ｄ側部に設けた伝動ケース１５に入力し、前記入力プーリー１２と出力プーリー１１の間にはベルト１６が巻回されて、伝動軸、伝動ケース１５を介してカバー１３内の刈刃を装着した刈取軸１９を駆動する構成としている。
【０００８】
そして、作業機装着装置Ｂは、走行機体Ａの前部両側に枢支部が配置され、本実施例ではトラックフレームより前方に支持フレーム２０・２０を突出し、該支持フレーム２０・２０の前上端に昇降アーム２１・２１の後端を枢支ピン２２・２２によって枢支している。該昇降アーム２１・２１間の前部には、支持シャフトが横架され、前記草刈機Ｄのカバー１３の上後面のヒッチに係止され、昇降アーム２１・２１の前下部とヒッチの下部をピン３４によって固定できるようにし、該ピン３４の抜き差しと支持シャフトの係合によって草刈機Ｄを着脱可能としている。
【０００９】
また、前記支持シャフトの中央部には支持プレート２６・２６が固設され、該支持プレート２６に油圧シリンダー２９のピストンロッドが枢結され、該油圧シリンダー２９の伸縮によって昇降アーム２１を上下回動して草刈機Ｄを昇降できるようにしている。
【００１０】
そして、本体カバー２の後部上には運転部が配置され、図２、図３に示すように該運転部はハンドル４が本体カバー２後面より操作パネル３の上方周囲を囲むように平面視「コ」字状に配置され、該ハンドル４の前部左側と、側部中央にそれぞれグリップ４ａ・４ｂが設けられ、グリップ４ａは斜面地を登降するときに使用し、グリップ４ｂは平坦地を走行するときに使用する。そして、手動操作手段として該グリップ４ａの側部に揺動手動スイッチ２５ａ、グリップ４ｂの側部に揺動手動スイッチ２５ｂが設けられている。
【００１１】
また、前記操作パネル３上には、走行変速レバー５や作業クラッチレバー６やアクセルレバー７等が突出され、該走行変速レバー５には昇降スイッチ８が配置され、該走行変速レバー５の側部の操作パネル３上には作業機の高さ表示部、本実施例では作業機が草刈機であるので刈り高さ表示部１７が設けられている。その側部には後述するスイングランプ２７や水温ランプやバッテリーランプ等を配置した表示パネル２８が配置され、更にその側部には揺動駆動の自動・手動切換スイッチ４０が配置されている。３１は走行中立ロックレバーである。また、コントローラＣが操作パネル３下部に収納されている。
【００１２】
そして、本発明は機体上部３２を揺動駆動できるようにしており、図３に示すように、クローラー式走行装置１のトラックフレーム２３より上方に支持フレーム２４が立設され、該支持フレーム２４の上部に揺動軸３３が軸支され、該揺動軸に機体上部３２のフレームが枢支されている。
また、前記トラックフレーム２３には、揺動駆動手段として複動型の油圧シリンダー６９が枢支され、該油圧シリンダー６９のピストンロッド６９ａ先端は揺動軸３３のアーム３３ａに枢支されている。このようにして、油圧シリンダー６９を伸縮することによって機体上部３２を左右に揺動することができるのである。そして、機体上部３２の任意位置には絶対角を検知する角度センサーからなる傾斜センサー３４が配置されている。
【００１３】
次に、油圧回路を図５より説明する。
エンジンＥの駆動力によって、可変容量型の油圧ポンプＰ１Ｌ・Ｐ１Ｒと定容量型のチャージポンプＰ２・Ｐ３が駆動され、前記油圧ポンプＰ１Ｌに油路６０・６１を介して油圧モータＭＬと接続され、閉回路が構成されて、左側のクローラーを駆動するＨＳＴ式変速装置が構成され、前記油圧ポンプＰ１Ｒに油路６２・６３を介して油圧モータＭＲと接続され、閉回路が構成されて、右側のクローラーを駆動するＨＳＴ式変速装置が構成されている。該油圧モータＭＬ・ＭＲにはそれぞれブレーキ６４Ｌ・６４Ｒが内蔵されており、圧油を送油することによって制動を解除する構成とし、油圧モータＭＬ・ＭＲの駆動軸にはクローラー式走行装置１の駆動スプロケットを固定している。
【００１４】
前記チャージポンプＰ３の吐出ポートには分流弁７０が接続され、該分流弁７０から分岐した油路の一方はチェックバルブ７１・７１・・・を介して前記ＨＳＴ式変速装置の閉回路内の油圧が設定油圧より低い場合に補給するようにしている。また、分流弁７０から分岐した他方の油路は切換バルブ７２と接続され、該切換バルブ７２の二次側は前記ブレーキ６４Ｌ・６４Ｒと接続されている。
そして、前記切換バルブ７２は電磁バルブより構成され、そのソレノイド７２ａは走行変速レバー５が中立のとき作動されず、走行変速レバー５を操作した時にソレノイド７２ａを作動させてブレーキ６４Ｌ・６４Ｒへ圧油を送油して制動を解除するように構成している。
【００１５】
前記チャージポンプＰ２の吐出ポートには分流弁６５が接続され、該分流弁６５から分岐した油路の一方は前記草刈機Ｄを昇降する油圧シリンダー２９の伸縮を切換える切換バルブ６６と接続され、前記昇降スイッチ８の操作で切り換えられるようにしている。分流弁６５から分岐した他方の油路は切換バルブ６７と接続され、該切換バルブ６７は４ポート３位置切換の電磁弁からなり、該切換バルブ６７の二次側にはパイロットチェック弁３５・３５と流量制御手段としての絞り３６・３６とチェック弁３７・３７を介して前記油圧シリンダー６９と接続されている。
【００１６】
前記パイロットチェック弁３５・３５のパイロット油路はそれぞれ互いに一方の一次側から他方のパイロットチェック弁の制御側と連通して、油圧シリンダー６９へ圧油を送油するときのみ、他方の戻り側の油路が開いて両方向に連通するようにしており、油圧シリンダー６９を駆動しないときには常に油圧シリンダー６９への油路をブロックして、非駆動時に漏れによって機体上部３２の傾斜が変更されないようにしている。
【００１７】
前記絞り３６とチェック弁３７は並列接続されて、油圧シリンダー６９のヘッド側とロッド側に通ずる油路それぞれに配設され、圧油をシリンダーへ送油するときにはチェック弁３７を通過し、戻り油は絞り３６を通過し、この絞り３６によって流量が制限されて、伸長時と縮小時にヘッド側室とロッド側室の容量が異なるために生ずる速度差をなくして、伸長速度と縮小速度が一定となるようにしている。
【００１８】
そして、前記切換バルブ６７のソレノイド６７ａ・６７ｂは、図６に示すように、コントローラＣと接続され、該コントローラＣには前記揺動手動スイッチ２５ａ・２５ｂ、スイングランプ２７、自動・手動切換スイッチ４０、傾斜センサー３４が接続され、該傾斜センサー３４にはセンサーチェックコネクタ３８が並列に接続され、電源としてバッテリー４１が接続され、更に、コントローラＣが故障した場合に手動で揺動駆動できるように、非常揺動スイッチ３９が前記ソレノイド６７ａ・６７ｂと並列に接続されている。
【００１９】
このような構成における制御は次のように行われる。前記自動・手動切換スイッチ４０を切り換えて、自動モードのときには、スイングランプ２７が点灯され、傾斜センサー３４の信号をコントローラＣに入力して、水平かどうかを演算し、機体上部３２が水平に対して傾斜して制御信号を送ると、油圧シリンダー６９を水平となるように作動する。
つまり、左下がりの傾斜地を走行する場合には、図４に示すように、切換バルブ６７のソレノイド６７ｂを作動させて、圧油をパイロットチェック弁３５、チェック弁３７を介して油圧シリンダー６９のロッド側へ送油し、油圧シリンダー６９を縮小させて、機体上部３２の右側を上昇させる。
なお、このとき油圧シリンダー６９からの戻り油は一方のパイロットチェック弁３５へ圧油が送油されているために、パイロット油路を介して他方のパイロットチェック弁３５を開き、油圧シリンダー６９のヘッド室からの作動油は絞り３６、パイロットチェック弁３５、切換バルブ６７を介してタンクへドレンされる。また、反対方向に戻す時や右下がり傾斜地で水平に制御する場合には前記と逆に作動される。
【００２０】
そして、前方に傾斜地があり、油圧シリンダー６９の作動を予想できる場合には、その作動遅れを相殺できるように、自動モードであっても手動操作が優先され、揺動手動スイッチ２５ａまたは２５ｂを操作して、切換バルブ６７を切り換えて、前記同様に油圧シリンダー６９を伸縮して機体上部３２の傾斜を変更できる。このときスイングランプ２７は消灯され、手動モードに切り替わる。この手動モードでは前記揺動手動スイッチ２５ａまたは２５ｂの操作で、任意の傾斜に変更することができる。そして、自動・手動切換スイッチ４０をもう一度押すと自動モードとなる。
また、コントローラＣが故障の場合やエラーが生じた場合には、スイングランプ２７は点滅する。このとき自動で傾斜は制御されず、揺動手動スイッチ２５ａまたは２５ｂによって操作でき、また、揺動手動スイッチ２５ａまたは２５ｂによっても操作できない場合、非常揺動スイッチ３９の操作で油圧シリンダー６９を伸縮させることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上の如く構成したことにより、次のような効果が得られる。
即ち、切換バルブを傾斜センサーからの信号により揺動制御を行う自動モードと、手動操作手段により揺動制御を行う手動モードとに切換える手段を設けたので、自動モードでは傾斜センサーからの信号によって、機体上部は常に水平となるように制御され、オペレーターは操作する必要がなく走行の操作に専念でき、また、手動操作に切り換えれば、任意の傾斜角度とすることができ、メンテナンス等も容易に行える。
また、自動モード時に手動操作を優先して行うように構成したので、先を見越して、作動遅れに合わせて機体上部を傾斜させることができ、不意な傾斜変化にも手動で容易に対処でき、所望の傾斜角に変更することもできる。
【００２２】
また、油圧シリンダーを複動型とし、前記切換バルブ６７の油圧シリンダー６９側に、絞り３６・３６とチェック弁３７・３７を介装し、該絞り３６とチェック弁３７を並列接続し、油圧シリンダー６９のヘッド側とロッド側に通ずる油路それぞれに配設し、圧油をシリンダーへ送油するときにはチェック弁３７を通過し、戻り油は絞り３６を通過し、この絞り３６によって流量が制限されて、伸長時と縮小時にヘッド側室とロッド側室の容量が異なるために生ずる速度差をなくして、伸長速度と縮小速度が一定となるように構成したので、流量制御手段によって、戻り側の流量が制限されて、上昇時も下降時も同じ速度で昇降でき、違和感がなくなり、スムーズに揺動されるようになる。
【００２３】
更に、前記ソレノイド６７ａ・６７ｂと並列に非常揺動スイッチ３９を接続し、コントローラＣが故障した場合に手動で揺動駆動可能としたので、コントローラＣが故障の場合やエラーが生じた場合には、スイングランプ２７は点滅する。
このとき、揺動手動スイッチ２５ａまたは２５ｂによっても操作できない場合、非常揺動スイッチ３９の操作で油圧シリンダー６９を伸縮させることができるようになったのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の揺動駆動機構を装備した草刈作業車の側面図である。
【図２】 同じく平面図である。
【図３】 同じく後面図である。
【図４】 同じく機体上部を傾倒させた状態の後面図である。
【図５】 油圧回路図である。
【図６】 制御ブロック図である。
【符号の説明】
Ａ 走行機体
Ｃ コントローラ
Ｄ 草刈機
Ｐ２ 油圧ポンプ
１ クローラー式走行装置
２５ａ・２５ｂ 揺動手動スイッチ
３２ 機体上部
３４ 傾斜センサー
３５ パイロットチェック弁
３６ 絞り
４０ 自動・手動切換スイッチ
６７ 切換バルブ
６９ 油圧シリンダー

Claims (1)

1. クローラー式走行装置１の前部に、作業機装着装置Ｂを介して草刈機Ｄを昇降可能に支持し、該クローラー式走行装置１上に機体上部３２を揺動軸３３により枢支し、油圧シリンダー６９を伸縮することにより、機体上部３２を左右に揺動可能に支持した構成において、該油圧シリンダー６９は、ソレノイド６７ａ・６７ｂを具備した電磁切換バルブ６７の切り換えにより揺動すべく構成し、
   該電磁切換バルブ６７を、コントローラＣの制御により傾斜センサー３４からの信号で揺動を行う自動モードと、手動操作手段により揺動制御を行う手動モードとに切換える自動・手動切換スイッチ４０を設けるとともに、自動モード時にも、手動操作を優先すべく構成し、
   前記油圧シリンダー６９を複動型とし、前記切換バルブ６７の油圧シリンダー６９側に、流量制御手段としての絞り３６・３６とチェック弁３７・３７を介装し、該絞り３６とチェック弁３７を並列接続し、油圧シリンダー６９のヘッド側とロッド側に通ずる油路のそれぞれに配設し、
   更に、前記ソレノイド６７ａ・６７ｂと並列に非常揺動スイッチ３９を接続し、コントローラＣが故障した場合に手動で揺動駆動可能としたことを特徴とする作業車両の揺動機構。

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