JP4349899B2 - トラクタの操作装置 - Google Patents

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本発明は、作業装置を自走車体に対して昇降操作するリフトアームを油圧シリンダによって昇降操作するように構成し、前記油圧シリンダの制御弁の揺動操作自在な操作部を、リフトアームの上昇側と下降側の一方に揺動付勢するとともに、ポジションレバーが操作されることによって前記リフトアームがポジションレバーの操作ストロークに比例した昇降量だけ昇降するように、前記ポジションレバーを前記操作部に対して当接作用させるように構成したトラクタの操作装置に関する。
上記トラクタとして、従来、たとえば特許文献1に示されるように、リフトアーム28の油圧バルブを押圧ピン22によって操作する油圧操作レバー軸16、及び、この油圧操作レバー軸16の一端側に連結する電子制御アーム7(操作部に相当)を備え、この電子制御アーム7の下側アーム7bを回動付勢する付勢バネ10によって電子制御アーム7を下方向に揺動付勢するように構成し、油圧操作レバー軸16に遊嵌するポジション操作レバー1(ポジションレバーに相当)を備え、ポジション操作レバー1を矢印a方向へ回動操作すると、ポジション操作レバー1の係止片9が電動制御アーム7の上側アーム7aに当接作用することによって電動制御アーム7がポジション操作レバー1によって付勢バネ10に抗して上昇側に揺動操作されて、リフトアーム28が上昇操作され、ポジション操作レバー1を矢印b方向へ回動操作すると、電子制御アーム7が下方付勢力によってポジション操作レバー1の係止片9に追従して下降側に揺動操作されて、リフトアーム28が下降操作されるものがあった。
また、この種のトラクタにおいて、たとえば特許文献1に示されるように、制御モータMを設けるとともに、この制御モータMによって駆動自在な回動アーム3がC型金具4、可撓性ワイヤ5を介して電子制御アーム7の下側アーム7bに連動されたものがあった。
すなわち、圃場端部で機体旋回する際など、制御モータMを駆動操作することにより、電子制御アーム7が上昇側にストロークエンドまで操作されてリフトアーム28が上昇操作されたり、電子制御アーム7が下降側にポジション操作レバー1に位置決めされるまで操作されてリフトアーム28が下降操作されるのであり、制御モータMを操作すれば、ポジション操作レバー1を操作しなくとも、作業装置を上昇非作業状態に上昇させたり、下降作業状態に下降させたりすることができる。また、ポジション操作レバー1によって設定してある元の高さの下降作業状態に戻すことができるものがあった。
特公平7−22443号公報( 第2−4頁、図2,4 )
制御弁を電動モータに連動させる場合、制御弁の操作部がストロークエンドに達した後にも電動モータの駆動力が操作部に伝達されると、制御弁や連動系に変形や破損が発生する。上記した従来の操作技術を採用した場合、電動モータが操作ワイヤを引っ張り操作して制御弁を操作する際、制御弁がストロークエンドに到達すると、電動モータが停止して操作ワイヤがそれ以上引っ張り操作されることがないように、電動モータの回転数制御を精度よく行なわせたり、精度よい回転数制御を行なうことができる電動モータを採用することにより、上記トラブルの発生を回避する必要があった。
本発明の目的は、制御弁をポジションレバーに優先して電動モータによって操作できるものでありながら、比較的簡単な制御手段や電動モータによって制御弁や連動手段の変形や破損を回避しながら操作することができるトラクタの操作装置を提供することにある。
本第1発明にあっては、作業装置を自走車体に対して昇降操作するリフトアームを油圧シリンダによって昇降操作するように構成し、前記油圧シリンダの制御弁の揺動操作自在な操作部を、リフトアームの上昇側と下降側の一方に揺動付勢するとともに、ポジションレバーが操作されることによって前記リフトアームがポジションレバーの操作ストロークに比例した昇降量だけ昇降するように、前記ポジションレバーを前記操作部に対して当接作用させるように構成したトラクタの操作装置であって、
前記操作部に連動手段を介して正逆回転駆動自在な電動モータを連動させ、前記連動手段を、電動モータが正逆回転の一方に駆動されると、前記操作部をこれの付勢力によって揺動させるように、電動モータが正逆回転の他方に駆動されると、操作部をこれの付勢力に抗して電動モータの操作によって揺動させるように構成すると共に、操作部がこれの付勢力に抗して揺動操作されてストロークエンドに到達した場合、及び、操作部がこれの付勢力によって揺動操作されてポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドに到達した場合に、電動モータが操作部に対して相対回動することを許容するように構成し、
前記連動手段は、前記操作部と相対揺動自在な状態で支持されて、前記操作部をこれの付勢力に抗して揺動操作するように操作部に対して当接作用する揺動アーム、前記電動モータによって押し引き駆動される連動ロッド、この連動ロッドと前記揺動アームとの間に介装されて連動ロッドの押し力を揺動アームに伝達する押し連動スプリングを備えて構成するとともに、前記操作部がこれの付勢力に抗して揺動操作されてストロークエンドに到達した場合に、前記押し連動スプリングが弾性変形されて連動ロッドの揺動アームに対する相対移動を許容することによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容し、前記操作部がこれの付勢力によって揺動操作されてポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドに到達した場合に、前記揺動アームが操作部に対して相対揺動することによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容するように構成してある。
すなわち、電動モータが正逆回転の一方に駆動されると、連動手段が操作部をこれの付勢力に抗して電動モータの操作によって揺動させることにより、操作部をこれの付勢力によって操作される側とは反対側にポジションレバーに優先して操作させることができる。このとき、操作部がストロークエンドに到達した後に電動モータがオーバ駆動されても、電動モータが操作部に対して相対回動することが連動手段によって許容され、制御弁や連動手段に電動モータのオーバ駆動による無理な操作力が掛からなくなる。
また、電動モータが正逆回転の他方に駆動されると、連動手段が操作部をこれの付勢力によって揺動させることにより、操作部をこれの付勢力によってポジションレバーによる操作位置又は操作部のストロークエンドに操作させることができる。このとき、操作部がポジションレバーによる操作位置又は操作部のストロークエンドに到達した後に電動モータがオーバ駆動されても、電動モータが操作部に対して相対回動することが連動手段によって許容され、制御弁や連動手段に電動モータのオーバ駆動による無理な操作力が掛からなくなる。
更に、電動モータによって押し引き駆動される連動ロッドが押し連動スプリングを介して揺動アームを揺動操作し、この揺動アームが操作部に対して当接作用してこの操作部をこれの付勢力に抗して揺動操作し、押し連動スプリングが弾性変形されて連動ロッドの揺動アームに対する相対移動を許容することによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容するものだから、電動モータの駆動力が操作部に強固に伝達されるようにしながら、電動モータの操作部に対する相対回動が許容されるようにすることができる。
従って、本第1発明によれば、電動モータを操作すれば、制御弁がこれの付勢力による操作側とは反対側にポジションレバーに優先して操作されたり、制御弁がこれの付勢力によってポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドまで操作されたりし、たとえば圃場端で機体旋回させる際など、ポジションレバーを操作しなくとも、作業装置を上昇非作業状態に上昇させたり、下降作業状態に下降させたりすることができる。また、ポジションレバーによって設定してある元の高さの下降作業状態に戻すことができる。しかも、リフトアームの上昇側と下降側のいずれにおいても、電動モータがオーバ駆動されても、制御弁や連動手段に無理な操作力が掛からないことにより、電動モータの回転数制御をあまり精度よく行なわなくて済む比較的簡単な制御手段や、あまり精度よい回転数制御ができない比較的構造簡単な電動モータを採用して安価に得ることができる。
また、電動モータがオーバ駆動されても、制御弁や連動手段に無理な操作力が掛からないように電動モータが操作部に対して相対回動するものでありながら、電動モータの駆動力が操作部に強固に伝達されて操作部の付勢力に抗しての揺動操作を確実に行なせることできる。
第2発明にあっては、本第1発明の構成において、前記連動ロッドの引き力を前記揺動アームに伝達する引き連動スプリングを、揺動アームと連動ロッドの間に設けてある。
すなわち、連動ロッドが引き操作されて揺動アームがストロークエンドに到達した際、引き連動スプリングが連動ロッドの引き操作力のために揺動アームに押圧されて揺動アームをストッパーに押圧することができ、これにより、揺動アームをストッパーに当接しても反動で振動しにくいようにしながらストロークエンドに到達させることができる。
従って、本第2発明によれば、揺動アームがストロークエンドに到達した際、揺動アームがストッパーに当接した反動で操作部に当接して操作部を不必要に操作してしまう事態が発生しなくなり、連動ロッドの引き操作による操作部の操作をハンチングが発生しないように精度よく行なうことができる。
第3発明にあっては、作業装置を自走車体に対して昇降操作するリフトアームを油圧シリンダによって昇降操作するように構成し、前記油圧シリンダの制御弁の揺動操作自在な操作部を、リフトアームの上昇側と下降側の一方に揺動付勢するとともに、ポジションレバーが操作されることによって前記リフトアームがポジションレバーの操作ストロークに比例した昇降量だけ昇降するように、前記ポジションレバーを前記操作部に対して当接作用させるように構成したトラクタの操作装置であって、
前記操作部に連動手段を介して正逆回転駆動自在な電動モータを連動させ、前記連動手段を、電動モータが正逆回転の一方に駆動されると、前記操作部をこれの付勢力によって揺動させるように、電動モータが正逆回転の他方に駆動されると、操作部をこれの付勢力に抗して電動モータの操作によって揺動させるように構成すると共に、操作部がこれの付勢力に抗して揺動操作されてストロークエンドに到達した場合、及び、操作部がこれの付勢力によって揺動操作されてポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドに到達した場合に、電動モータが操作部に対して相対回動することを許容するように構成し、 記連動手段は、前記操作部と相対揺動自在な状態で支持されて、前記操作部をこれの付勢力に抗して揺動操作するように操作部に対して当接作用する揺動アーム、この揺動アームを揺動付勢するスプリング、前記揺動アームを電動モータによって駆動揺動自在な連動アームに連結する操作ワイヤを備えて構成するとともに、前記操作部がこれの付勢力に抗して揺動操作されてストロークエンドに到達した場合に、前記操作ワイヤが撓むことによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容し、前記操作部がこれの付勢力によって揺動操作されてポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドに到達した場合に、前記揺動アームが操作部に対して相対揺動することによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容するように構成してある。
すなわち、電動モータが正逆回転の一方に駆動されると、連動手段が操作部をこれの付勢力に抗して電動モータの操作によって揺動させることにより、操作部をこれの付勢力によって操作される側とは反対側にポジションレバーに優先して操作させることができる。このとき、操作部がストロークエンドに到達した後に電動モータがオーバ駆動されても、電動モータが操作部に対して相対回動することが連動手段によって許容され、制御弁や連動手段に電動モータのオーバ駆動による無理な操作力が掛からなくなる。
また、電動モータが正逆回転の他方に駆動されると、連動手段が操作部をこれの付勢力によって揺動させることにより、操作部をこれの付勢力によってポジションレバーによる操作位置又は操作部のストロークエンドに操作させることができる。このとき、操作部がポジションレバーによる操作位置又は操作部のストロークエンドに到達した後に電動モータがオーバ駆動されても、電動モータが操作部に対して相対回動することが連動手段によって許容され、制御弁や連動手段に電動モータのオーバ駆動による無理な操作力が掛からなくなる。
更に、揺動アームがスプリングによって揺動付勢されて操作部をこれの付勢力に抗して揺動操作し、電動モータによって駆動揺動自在な連動アームが操作ワイヤを介して揺動アームをスプリングに抗して揺動操作することよって操作部がこれの付勢力によって揺動操作され、操作ワイヤが撓むことによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容するものだから、揺動アームと連動アームを操作ワイヤによって連結する構造簡単なものにしながら、電動モータの操作部に対する相対回動許容されるようにすることができる。
従って、本第3発明によれば、電動モータを操作すれば、制御弁がこれの付勢力による操作側とは反対側にポジションレバーに優先して操作されたり、制御弁がこれの付勢力によってポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドまで操作されたりし、たとえば圃場端で機体旋回させる際など、ポジションレバーを操作しなくとも、作業装置を上昇非作業状態に上昇させたり、下降作業状態に下降させたりすることができる。また、ポジションレバーによって設定してある元の高さの下降作業状態に戻すことができる。しかも、リフトアームの上昇側と下降側のいずれにおいても、電動モータがオーバ駆動されても、制御弁や連動手段に無理な操作力が掛からないことにより、電動モータの回転数制御をあまり精度よく行なわなくて済む比較的簡単な制御手段や、あまり精度よい回転数制御ができない比較的構造簡単な電動モータを採用して安価に得ることができる。
また、電動モータがオーバ駆動されても、制御弁や連動手段に無理な操作力が掛からないように電動モータが操作部に対して相対回動するものでありながら、電動モータと揺動アームの連動を構造簡単に行なって安価に得ることができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、左右一対の操向操作自在な前車輪1及び左右一対の後車輪2が原動部に位置するエンジン3からの駆動力によって駆動されて走行し、かつ、原動部の後方に位置する運転座席4が装備された運転部を備えた自走車体の車体フレームの後部を構成しているミッションケース5の後部に、左右一対のリフトアーム11を備えたリンク機構10、及び、動力取り出し軸6を設けてトラクタを構成し、このトラクタの車体後部に前記リンク機構10を介してロータリ耕耘装置20を連結するとともに、前記エンジン3の駆動力を前記動力取り出し軸6から回転軸7を介してロータリ耕耘装置20に伝達するように構成して、乗用型耕耘機を構成してある。
すなわち、図3に示す如く前記ミッションケース5の内部に、リフト用の油圧シリンダ8及び制御弁30を設け、この制御弁30を切り換え操作すると、油圧シリンダ8が作動して左右一対のリフトアーム11,11を上下に揺動操作してリンク機構10をミッションケース5に対して上下に揺動操作することにより、ロータリ耕耘装置20を耕耘ロータ21が接地した下降作業状態と、耕耘ロータ21が圃場面上から浮上した上昇非作業状態とに昇降操作する。ロータリ耕耘装置20を下降作業状態にして自走車体を走行させると、ロータリ耕耘装置20が回動する耕耘ロータ21によって土壌を耕起していく。
図1に示す如く運転部の運転座席4の横側に設けたポジションレバー40及び耕深設定レバー41、ステアリングハンドル75の横側方に設けた昇降レバー76、制御弁30に連動している図2の如きフィードバック機構70、ロータリ耕耘装置20の耕耘深さを検出するようにロータリ耕耘装置20に設けた耕深検出機構22を備えた操作装置によって前記制御弁30を人為的に操作したり、自動的に操作させてロータリ耕耘装置20を人為的に昇降操作したり、自動的に昇降制御させるように構成してある。
前記操作装置についてさらに詳述すると、次の如く構成してある。
図2に示すように、ポジションレバー40及び耕深設定レバー41の基部は、ミッションケース5にレバーステー60を介して固定された図3の如きレバー支軸61に回動自在に連結してあり、ポジションレバー40及び耕深設定レバー41の先端側は、後輪フェンダー62に固定されたレバーガイド63のガイド溝63a,63bを挿通しており、ポジションレバー40は、前記レバー支軸61の車体横向きの軸芯P3まわりで前記ガイド溝63bに沿わせて車体前後方向に揺動操作するようになり、かつ、ポジションレバー40の基部に作用する位置決め機構64による摩擦抵抗によって任意の操作位置に位置保持できるようになっている。耕深設定レバー41は、前記レバー支軸61の車体横向きの軸芯P3まわりで前記ガイド溝63aに沿わせて車体前後方向に揺動操作するようになり、かつ、耕深設定レバー41の基部に作用する位置決め機構71による摩擦抵抗によって任意の操作位置に位置保持できるようになっている。
図3,6に示すように、制御弁30は、バルブケース31に組み込まれた主スプール32、下降バルブ33、リリーフバルブ34、アンロードバルブ35、バルブケース31の外部で主シュプール32及び下降バルブ33に連結している連動部材36、この連動部材36に作用して制御弁30を下降駆動状態に付勢している下降ばね37などを備えて構成してある。ミッションケース5の横側壁部の外面側に設けた一対の揺動自在なアーム部材の一方によって、制御弁30の主操作部38を構成し、他方のアーム部材によって、制御弁30のフィードバック操作部39を構成してある。
主操作部38は、この主操作部38をミッションケース5の横側壁部に連結している回転支軸38aの軸芯P1まわりでミッションケース5に対して車体前後方向に揺動し、フィードバック操作部39は、このフードバック操作部39をミッションケース5の横側壁部に連結している回転支軸39aの軸芯P2まわりでミッションケース5に対して車体前後方向に揺動する。ミッションケース5の内部において、主操作部38の前記回転支軸38aから一体回動自在に延出する連動アーム38bの遊端部が、前記連動部材36に対して連結軸44の軸芯まわりで相対回動自在に連結している天秤リンク45の一端側に係合し、フィードバック操作部39の回転支軸39aから一体回動自在に延出する連動アーム39bの遊端部が前記天秤リンク45の他端側に係合している。
つまり、制御弁30が中立状態にある状態から主操作部38が軸芯P1まわりで上昇側U(車体後方側)に揺動操作されると、連動アーム38bが主操作部38と共に軸芯P1まわりで車体後方側に揺動し、天秤リンク45がフィードバック操作部39の方の連動アーム39bの遊端部を揺動支点にして車体後方側に揺動操作されて連動部材36を介して主スプール32をバルブケース31に入り込む側に摺動操作する。すると、制御弁30は、上昇駆動状態に切り換わり、油圧ポンプ46からの圧油を油圧シリンダ8に供給してこの油圧シリンダ8を耕耘装置上昇側に作動させる。この状態からフィードバック操作部39が軸芯P2まわりで車体後方側に揺動操作されると、連動アーム39bがフィードバック操作部39と共に軸芯P2まわりで車体前方側に揺動し、天秤リンク45が主操作部38の方の連動アーム38bの遊端部を揺動支点にして車体前方側に揺動操作されて連動部材45を介して主スプール32をバルブケース31から突出する側に摺動操作する。すると、制御弁30は、中立状態に戻り、油圧シリンダ8に対する圧油供給を停止してこの油圧シリンダ8の作動を停止させる。
制御弁30が中立状態にある状態から主操作部38が軸芯P1まわりで下降側D(車体前方側)に揺動操作されると、連動アーム38bが主操作部38と共に軸芯P1まわりで車体前方側に揺動し、天秤リンク45がフィードバック操作部39の方の連動アーム39bの遊端部を揺動支点にして車体前方側に揺動操作されて連動部材36を介して主スプール32をバルブケース31から突出する側に摺動操作する。すると、制御弁30は、下降駆動状態に切り換わり、油圧シリンダ8の油をロータリ耕耘装置20の荷重によって排出させてこの油圧シリンダ8を耕耘装置下降側に作動させる。この状態からフィードバック操作部39が軸芯P2まわりで車体前方側に揺動操作されると、連動アーム39bがフィードバック操作部39と共に軸芯P2まわりで車体後方側に揺動し、天秤リンク45が主操作部38の方の連動アーム38bの遊端部を揺動支点にして車体後方側に揺動操作されて連動部材36を介して主スプール32をバルブケース31に入り込む側に摺動操作する。すると、制御弁30は、中立状態に戻り、油圧シリンダ8の排油を停止してこの油圧シリンダ8の作動を停止させる。
図4,5に示すように、前記耕深検出機構22は、ロータリ耕耘装置20の耕耘ロータ21の後方を覆うようにロータリ耕耘装置20に設けた後部カバー23、この後部カバー23の上端部に連動ロッド24を介して入力アーム部25aが連動するように構成してロータリ耕耘装置20の機体上部に設けた出力リンク25を備えて構成してある。
後部カバー23は、耕耘ロータ21の上方を覆うように構成してロータリ耕耘装置21の機体に固定された上部カバー26に対して後部カバー23の上端部に位置する機体横向きの軸芯まわり上下揺動自在に連結している。後部カバー23が有するばね受け体23aと、上部カバー26が有するばね支持体26aとにわたって設けた下降操作ばね27が後部カバー23を下降側に揺動付勢しており、後部カバー23の下端側が耕耘ロータ21による耕耘後の地面上に接地するようになっている。出力リンク25は、ロータリ耕耘装置20の機体に固定のブラケット28に対して軸芯25cまわりで回動自在に連結しており、後部カバー23が上下揺動するに伴い、連動ロッド24のために後部カバー23に連動して前記軸芯25cまわりで揺動する。
つまり、耕深検出機構22は、後部カバー23を接地センサーとし、この接地センサーの上部カバー26に対する揺動角に基いてロータリ耕耘装置20による耕耘深さを検出し、この検出結果を出力リンク25の出力アーム部25bから出力する。
前記耕深検出機構22の前記出力アーム部25bは、図5の如くこの出力アーム部25bに一端側が連結しているインナーワイヤ51aを備えた操作ワイヤ51などで成る自動耕深用の連動機構50によって前記制御弁30の前記主操作部38に連動させてある。
図2,8に示すように、前記自動耕深用の連動機構50は、前記操作ワイヤ51、この操作ワイヤ51の前記インナーワイヤ51aの他端側が入力アーム部52aに連結している中間連動リンク52、この中間連動リンク52の出力アーム部52bに後端側が連結している耕深制御ロッド56、この耕深制御ロッド56の前端側が端部に連結している連動リンク57を備えて構成してある。
図2,8に示すように、中間連動リンク52の取り付け部52cは、ミッションケース5の後部に固定された支持部材53に回動自在に連結しており、中間連動リンク52は、前記支軸54の車体横向きの軸芯まわりで車体前後方向に揺動する。
図9,12などに示すように、連動リンク57の一端側を、耕深設定レバー41の揺動軸芯P3から偏芯した部位に連結ピン58によって相対回動自在に連結してある。連動リンク57の他端側を、前記耕深制御ロッド56の前端側に対して相対回動自在に連結することによって、この耕深制御ロッド56、前記中間連動リンク52、前記操作ワイヤ51を介して耕深検出機構22の前記出力アーム部25bに連動させてある。連動リンク57の耕深設定レバー41に連結している部位と、耕深制御ロッド56に連結している部位との中間部に位置する部位に、連動ピンを付設して制御弁30の前記主操作部38に対する連動部59を設けてある。これにより、後部カバー23が上下揺動して耕深検出機構22の検出結果が変化すると、出力アーム部25bが操作ワイヤ51及び中間連動リンク52を介して耕深制御ロッド56を前後方向に移動操作することにより、連動リンク59が連結ピン58を揺動支点にして車体前後方向に揺動操作される。そして、耕深設定レバー41の操作位置によっては、連動リンク57が揺動操作されるに伴って連動部59を介して主操作部38を揺動操作したり、連動リンク57が揺動操作されても主操作部38を操作しなくなったりする。
すなわち、耕深設定レバー41が前記ガイド溝63aに沿わせて揺動操作されると、連結ピン58が車体前後方向に移動して主操作部38に対して近づいたり離れたりする。図12に示すように、耕深設定レバー41がガイド溝63aの車体後方側の大部分によって形成される入り操作域Kに操作されると、連結ピン58が主操作部38に対して近づいた状態になる。すると、連動リンク57の連動ピン59が主操作部38に対して当接した状態になるとともにこの当接状態が連動リンク57の連結ピン58を揺動支点にしての揺動にかかわらず維持される状態になり、図12(イ)、(ロ)に示すように、連動リンク57は、耕深制御ロッド56によって揺動操作されるに伴い、主操作部38を連動部59による押圧操作によって上昇側Uに揺動操作したり、主操作部38を前記下降ばね37による操作力によって下降側Dに揺動操作したりする。すなわち、耕深検出機構22の検出結果の変化に伴う耕深制御ロッド56の作動が連動リンク57によって主操作部38に伝達されるように耕深検出機構22と主操作部38を連動させ、耕深検出機構22の検出結果に基く連動機構50による制御弁30の自動操作が行なわれるように自動耕深制御入りの状態になる。また、図12(ロ)に示すように、耕深設定レバー41が入り操作域Kで車体後方側に操作されていくと、連動リンク57が耕深制御ロッド56に対する連結点56aを揺動支点にして車体後方側に揺動していって連動部59によって主操作部38を上昇側Uに押圧操作していき、制御弁30が中立状態になるときの後部カバー23のロータリ耕耘装置20の機体に対する取り付け高さが低くなっていく。すなわち、耕深設定レバー41が入り操作域Kで車体後方側に操作されるほど、耕深検出機構22による検出結果に基く連動機構50による制御弁30の自動操作によって維持される制御目標耕耘深さが浅くなっていき、耕深設定レバー41が入り操作域Kで車体前方側に操作されるほど、耕深検出機構22による検出結果に基く連動機構50による制御弁30の自動操作によって維持される制御目標耕耘深さが深くなっていく。
図11,13(イ)、(ロ)に示すように、耕深設定レバー41がガイド溝63aの車体前方側部分によって形成される切り操作域OFFに操作されると、連結ピン58が主操作部38に対して離れた状態になり、連動リンク57が連結ピン58を揺動支点にして揺動して連動部59が移動しても、連動部59は主操作部38から離れたままで主操作部38の揺動軸芯P1に対して遠近する方向に移動するようになり、連動リンク59が耕深制御ロッド56によって揺動操作されても主操作部38を操作しなくなる。すなわち、耕深検出機構22の検出結果の変化に伴う耕深制御ロッド56の作動が主操作部38に伝達されないように耕深検出機構22と主操作部38の連動を絶ち、耕深検出機構22の検出結果に基く連動機構50による制御弁30の操作が不能になるように自動耕深制御切りの状態になる。
図2,8に示すように、フィードバック機構70は、左右一対のリフトアーム11の一方と、この一方のリフトアーム11の基部に連結具68を介して一端側が回動自在に連結し、他端側が前記フィードバック操作部39に相対回動自在に連結していて一方のリフトアーム11とフィードバック操作部39とを連動させているフィードバックロッド69とによって構成してあり、主操作部38が操作されてロータリ耕耘装置20が所定ストロークを上昇や下降操作されるに伴って制御弁30が中立状態に戻るように昇降するロータリ耕耘装置20の作動をフィードバック操作部39に伝達する。すなわち、ロータリ耕耘装置20を上昇させるようにリフトアーム11が上昇側に揺動操作されると、フィードバックロッド69がリフトアーム11によって車体後方側に引っ張り操作されてフィードバック操作部39を車体後方側に揺動操作し、ロータリ耕耘装置20を下降させるようにリフトアーム11が下降側に揺動操作されると、フィードバックロッド69がリフトアーム11によって車体前方側に押し操作されてフィードバック操作部39を車体前方側に揺動操作する。
図3,10に示すように、ポジションレバー40の基端側に、主操作部38に対する操作部40aを設けてあり、ポジションレバー40は、車体後方側に揺動操作されると、前記操作部40aによって主操作部38の被操作部38dに対して車体前方側から当接して押圧作用して主操作部38を下降ばね37に抗して上昇側Uに揺動操作し、車体前方側に揺動操作されると、前記操作部40aによる主操作部38に対する押圧操作を解除することによって、主操作部38を下降ばね37による操作力によって下降側Dに揺動操作する。ポジションレバー40は、主操作部38を下降ばね37に抗して上昇側Uに揺動操作した場合、前記位置決め機構71による摩擦制動のために操作位置に保持されて主操作部38を下降ばね37によって戻されないように操作部40aによって受け止め支持する。
図14に示すように、前記昇降レバー76は、中立位置Nを挟んで車体上下方向に揺動するように支持されているとともに指令スイッチ77に連動しており、中立位置Nから上昇操作されると、指令スイッチ77からリフトアーム11の上げ指令としての電気信号を出力し、中立位置Nから下降操作されると、指令スイッチ77からリフトアーム11の下降指令としての電気信号を出力するようになっている。昇降レバー76は、中立位置Nに付勢されており、中立位置Nから上昇側や下降側に操作された後には中立位置Nに自動的に復帰する。
図2,15に示すように、前記指令スイッチ77からの指令に基いて操作される正逆回転駆動自在な電動モータ78を、前記ミッションケース5の横側方に設けるとともにこの電動モータ78に装備された減速ケース81の内部に位置する減速機構などで成る連動手段80を介して前記制御弁30の前記主操作部38に連動させてある。
図8,15などに示すように、前記連動手段80は、電動モータ78の出力軸(図示せず)に連動している前記減速機構、この減速機構の出力軸81aに基端部が一体回動自在に連結している連動アーム82、この連動アーム82に一端側が相対回動自在に連結している連動ロッド83、主操作部38の前記支軸38aにボス部84aで相対回動自在に連結している揺動アーム84、この揺動アーム84の遊端側にジョイントを回動自在に連結して設けたロッド連結部85の両横側の一方と連動ロッド83の間に連動ロッド83に外嵌させた状態で設けたコイルスプリングで成る押し連動スプリング86、揺動アーム84の前記ロッド連結部85の両横側の他方と連動ロッド83の間に連動ロッド83に外嵌させた状態で設けたコイルスプリングで成る引き連動スプリング87を備えて構成してある。
図15などに示すポテンショメータ79は、出力軸81aの回転位置に基いて連動アーム82の操作位置を検出し、この検出結果を電動モータ78の制御手段にフィードバックするものである。
前記連動ロッド83が前記ロッド連結部85のロッド孔を摺動自在に挿通し、ロッド連結部85が連動ロッド83の軸芯に対して直交する方向の軸芯まわりで揺動アーム84に対して回動自在であることにより、連動ロッド83の前記連動アーム82に連結している側とは反対の他端側は、揺動アーム84に対して摺動及び回動自在に連結している。
前記押し連動スプリング86の前記ロッド連結部85に対応する側とは反対側の端部に受け止め作用するスプリング受けピン88、及び、前記引き連動スプリング87の前記ロッド連結部85に対応する側とは反対側の端部に受け止め作用するスプリング受けピン89を連動ロッド83に設け、揺動アーム84の遊端側に主操作部38の前記受動部38cに当接作用する操作部84bを設けてあり、図15(ロ)に示すように、連動ロッド83が揺動アーム84の方に押し操作されると、これに伴い、押し連動スプリング86がスプリング受けピン88によってロッド連結部85に押圧操作されて連動ロッド83の押し力を揺動アーム84に伝達し、これにより、揺動アーム84が軸芯P1まわりで車体後方側に揺動操作されて主操作部38を操作部84bで押圧操作して下降ばね37による主操作部38の付勢力に抗してスプリング上昇側Uに揺動操作するようになっている。図15(イ)に示すように、連動ロッド83がモータ78の方に引き操作されると、これに伴い、連動ロッド83が押し連動スプリング86を介しての揺動アーム84の押圧操作を解除していき、揺動アーム84が主操作部38の下降ばね37による下降付勢力のために軸芯P1まわりで車体前方側に揺動操作されて主操作部38を下降ばね37による主操作部38の付勢力によって下降側Dに揺動操作するようになっている。このとき、揺動アーム84がストッパー91に当接したストロークエンドに到達した状態では、引き連動スプリング87がスプリング受けピン89によってロッド連結部85に押圧されて揺動アーム84をストッパー91に当接した反動で振動しないようにストッパー91に押し付けるようになっている。
押し連動スプリング86が上昇側の連動融通Xを構成しており、この連動融通Xは、主操作部38が上昇側Uに操作されてストッパー90に当接したストロークエンドに到達した際、連動ロッド83がロッド連結部85に対して摺動することを許容し、これによって電動モータ78が主操作部38に対して相対回動することを許容する。
揺動アーム84が下降側の連動融通Yを構成しており、この連動融通Yは、主操作部38が下降側Dに操作されて制御弁30や天秤リンク45などによって決まるストロークエンドに到達した際、この後に揺動アーム84がストッパー91に当接するまで主操作部38から離れて揺動操作されることにより、電動モータ78が主操作部38に対して相対回動することを許容する。
すなわち、連動手段80は、電動モータ78が正逆回転の一方に駆動されると、電動モータ78によって減速機構を介して連動アーム82を出力軸81aの軸芯まわりで車体後方側に揺動駆動し、この連動アーム82によって連動ロッド83を押し操作して連動ロッド83の押し力を押し連動スプリング86によって揺動アーム84に伝達してこの揺動アーム84を車体後方側に揺動操作し、揺動アーム84によって主操作部38を車体後方側に押圧して揺動操作することにより、電動モータ78の操作によって主操作部38を下降ばね37による主操作部38の下降付勢力に構成して上昇側Uに揺動操作する。このとき、主操作部38が上昇側Uのストッパー90に当接したストロークエンドに到達した後に電動モータ78がある程度駆動されても、上昇側の連動融通Xとしての押し連動スプリング86が弾性変形されて連動ロッド83が揺動アーム84に対して相対移動することを許容することによって電動モータ78が主操作部38に対して相対回動することを許容し、電動モータ78のオーバ駆動のために制御弁30や連動手段80に無理な力が掛かることを回避するようになっている。
また、連動手段80は、電動モータ78が正逆回転の他方に駆動されると、電動モータ78によって減速機構を介して連動アーム82を出力軸81aの軸芯まわりで車体前方側に揺動駆動し、この連動アーム82によって連動ロッド83を引き操作して連動ロッド83の揺動アーム84に対する押圧操作を解除して揺動アーム11の主操作部38に対する押圧操作を解除することにより、主操作部38を下降ばね37による主操作部38の下降付勢力によって耕深設定レバー41やポジションレバー40によって受け止め支持される操作位置や、下降側Uのストロークエンドに揺動操作する。このとき、主操作部38が耕深設定レバー41やポジションレバー40によって受け止め支持される操作位置や、下降側Dのストロークエンドに到達した後に電動モータ78がある程度駆動されても、下降側の連動融通Yとしての揺動アーム84が主操作部38に対して車体前方側に相対揺動して離れることによって電動モータ78が主操作部38に対して相対回動することを許容し、電動モータ78のオーバ駆動のために制御弁30や連動手段80に無理な力が掛かることを回避するようになっている。また、このとき、図15(イ)に示すように、揺動アーム84がストッパー91に当接した際、引き連動スプリング87が電動モータ78による連動ロッド83の引き操作のために弾性変形されて揺動アーム84をストッパー91に押し付けるようになっている。これにより、揺動アーム84がストッパー91に当接したとき、当接の反動による振動が揺動アーム84に発生しにくくなる。
つまり、耕耘作業を行なうに当たり、耕深設定レバー41を入り操作域Kに操作し、ポジションレバー40をガイド溝63bの車体前方側端部に操作して主操作部38が連動機構50によって操作される際の障害にならないようにしておく。すると、自走車体が前後に傾斜するなどしても、耕深検出機構22が後部カバー23によって検出する検出耕深が耕深設定レバー41の操作位置によって決まる設定耕深になるように、耕深検出機構22による検出結果を基に連動機構50によって主操作部38が自動的に操作され、かつ、リフトアーム11が操作されるに伴ってフィードバック機構70によってフィードバック操作部39が自動的に操作される。これにより、自走車体の前後傾斜などにかかわらず、ロータリ耕耘装置20による耕耘深さを耕深設定レバー41の操作位置に対応する設定耕深に維持しながら耕耘作業を行なうことができる。
このとき、圃場端に到達して車体を次の作業箇所に向けて旋回走行させるなどの際、昇降レバー76を中立位置Nから上昇操作すると、指令スイッチ77からの上昇指令に基いて電動モータ78が正逆回転の一方に駆動され、これによって連動手段80の揺動アーム84が車体後方側に揺動操作されて主操作部38を上昇側Uに揺動操作して制御弁30を上昇駆動状態に操作し、油圧シリンダ8が上昇作動してリフトアーム11を上昇操作する。これにより、ポジションレバー40を操作しなくても、ロータリ耕耘装置20を上昇非作業状態に上昇操作することができる。この後、昇降レバー76を中立位置Nから下降操作すると、指令スイッチ77からの下降指令に基いて電動モータ78が正逆回転の他方に駆動され、これによって連動手段80の揺動アーム84が車体前方側にストロークエンドまで揺動操作され、主操作部38をこれの下降付勢力によって下降側Dに耕深設定レバー41に受け止め支持される操作位置まで揺動操作して制御弁30を下降駆動状態に操作し、油圧シリンダ8が下降作動してリフトアーム11を下降操作し、リフトアーム11が耕深設定レバー41の操作位置に対応する操作位置になると、フィードバック機構70のために制御弁30が中立状態に切り換わり、ロータリ耕耘装置20が耕深設定レバー41によって設定してある設定耕深を現出する元の連結高さになる。
耕深設定レバー41を切り操作域OFFに操作すると、自動耕深制御が切り状態になって耕深検出機構22の検出結果が変化しても連動機構50による制御弁30の主操作部38の自動操作が行なわれなくなる。この場合、ポジションレバー40をガイド溝63bの車体前方側端部よりも車体後方側に位置した部位に操作する。すると、ポジションレバー40が操作部40aによって主操作部38を上昇側Uに操作したり、主操作部38を下降ばね37によって下降側Dに操作したりし、制御弁30が上昇駆動状態になってリフトアーム11が油圧シリンダ8によって上昇操作されてロータリ耕耘装置20を上昇操作したり、制御弁30が下降駆動状態になってリフトアーム11がロータリ耕耘装置20の荷重によって下降操作されてロータリ耕耘装置20を下降操作していく。ロータリ耕耘装置20がポジションレバー40の操作ストロークに比例した昇降量だけ昇降すると、フィードバック機構70のために制御弁30が中立状態に戻ってリフトアーム11の昇降操作が停止される。これにより、ロータリ耕耘装置20をポジションレバー40の操作位置に対応する連結高さに上昇や下降させてその連結高さに固定しながら作業や走行することができる。
このときも、圃場端に到達して車体を次の作業箇所に向けて旋回走行させるなどの際、昇降レバー76を中立位置Nから上昇操作すると、指令スイッチ77からの上昇指令に基いて電動モータ78が正逆回転の一方に駆動され、これによって連動手段80の揺動アーム84が車体後方側に揺動操作されて主操作部38を上昇側Uに揺動操作して制御弁30を上昇駆動状態に操作し、油圧シリンダ8が上昇作動してリフトアーム11を上昇操作する。これにより、ポジションレバー40を操作しなくても、ロータリ耕耘装置20を上昇非作業状態に上昇操作することができる。この後、昇降レバー76を中立位置Nから下降操作すると、指令スイッチ77からの下降指令に基いて電動モータ78が正逆回転の他方に駆動され、これによって連動手段80の揺動アーム84が車体前方側にストロークエンドまで揺動操作され、主操作部38をこれの下降付勢力によって下降側Dにポジションレバー40に受け止め支持される操作位置まで揺動操作して制御弁30を下降駆動状態に操作し、油圧シリンダ8が下降作動してリフトアーム11を下降操作し、リフトアーム11がポジションレバー40の操作位置に対応する操作位置になると、フィードバック機構70のために制御弁30が中立状態に切り換わり、ロータリ耕耘装置20がポジションレバー40によって設定してある元の連結高さになる。
前記昇降レバー76は、車体前後方向にも揺動操作できるように構成するとともに方向指示スイッチ94にも連動させてあり、前後方向の揺動操作によって方向指示スイッチ94を操作して方向指示器(図示せず)を操作する操作レバーにもなっている。
図16は、別の実施形態を備えた連動手段80によって電動モータ78と主操作部38を連動させた操作装置を示し、この操作装置の連動手段80にあっては、電動モータ78に装備された減速ケース81の内部に位置する減速機構、この減速機構の出力軸81aに基端部が一体回動自在に連結している連動アーム82、この連動アーム82に一端側が連結している操作ワイヤ92、前記主操作部38の支軸38aにボス部84aで相対回動自在に連結し、遊端側に前記操作ワイヤ92の他端側が連結している揺動アーム84、この揺動アーム84のボス部84aにコイル部が装着されたスプリング93を備えて構成してある。
揺動アーム84の遊端側に、主操作部38の受動部38cに当接作用する操作部84bを設けてある。スプリング93は、揺動アーム84を車体後方側に揺動付勢し、これによって、揺動アーム84が前記操作部84bで主操作部38を下降ばね37による主操作部38の下降付勢力に抗して上昇側Uに操作する操作力を揺動アーム84に付与している。
操作ワイヤ92によって上昇側の連動融通Xを構成し、揺動アーム84によって下降側の連動融通Yを構成している。
つまり、この連動手段80は、電動モータ78が正逆回転の一方に駆動されると、電動モータ78によって減速機構を介して連動アーム82を出力軸81aの軸芯まわりで車体後方側に揺動駆動し、この連動アーム82によって操作ワイヤ92を緩め操作し、揺動アーム84をスプリング93によって車体後方側に揺動操作して揺動アーム84によって主操作部38を車体後方側に揺動操作させることにより、主操作部38を下降ばね37によるこれの下降付勢力に抗して上昇側Uに揺動操作する。このとき、図16(ロ)に示すように、主操作部38が上昇側Uのストッパー90に当接したストロークエンドに到達した後に電動モータ78がある程度駆動されても、上昇側の連動融通Xとしての操作ワイヤ92が撓み、これによって電動モータ78が主操作部38に対して相対回動することを許容し、電動モータ78のオーバ駆動のために制御弁30や連動手段80に無理な力が掛かることを回避するようになっている。
また、この連動手段80は、電動モータ78が正逆回転の他方に駆動されると、電動モータ78によって減速機構を介して連動アーム82を出力軸81aの軸芯まわりで車体前方側に揺動駆動し、この連動アーム82によって操作ワイヤ92を車体前方側に引っ張り操作して揺動アーム84をスプリング93に抗して車体前方側に揺動操作して揺動アーム84の主操作部38に対する押圧操作を解除することにより、主操作部38を下降ばね37による主操作部38の下降付勢力によって耕深設定レバー41やポジションレバー40によって受け止め支持される操作位置や、下降側Uのストロークエンドに揺動操作する。このとき、図16(イ)に示すように、主操作部38が耕深設定レバー41やポジションレバー40によって受け止め支持される操作位置や、下降側Dのストロークエンドに到達した後に電動モータ78がある程度駆動されても、下降側の連動融通Yとしての揺動アーム84が主操作部38に対して車体前方側に相対揺動して離れることによって電動モータ78が主操作部38に対して相対回動することを許容し、電動モータ78のオーバ駆動のために制御弁30や連動手段80に無理な力が掛かることを回避するようになっている。
〔別実施形態〕
上記実施形態の如く電動モータ78をレバー76によって操作するように構成する他、スイッチを直接人為的に操作することによって操作するように構成して実施してもよい。また、これらレバーやスイッチなどの操作具を、上記実施形態の如くステアリングハンドル75の付近に設けて実施する他、運転座席4の横側方に設けて実施してもよい。
上記各実施形態の如く、主操作部38が下降側Dに付勢された制御弁30を採用して実施する他、主操作部38が上昇側に付勢された制御弁を採用して実施する操作装置の場合にも本発明は適用できる。
また、上記実施形態の如くロータリ耕耘装置20の他、プラウやボックスブレードなど各種の装置を連結して作業機を構成される場合にも本発明は適用できるのであり、これらロータリ耕耘装置20、プラウ、ボックスブレードなどを総称して作業装置20と呼称する。
乗用型耕耘機の側面図 ポジションレバー、耕深設定レバーの配設部の側面図 制御弁、主操作部、フィードバック操作部の配設部の断面図 ロータリ耕耘装置の概略側面図 耕深検出機構の出力部の平面図 制御弁の油圧回路図 ポジションレバー、耕深設定レバーの操作域を示す平面図 主操作部、フィードバック操作部の配設部の平面図 耕深設定レバーの耕深制御切り状態での側面図 ポジションレバーの側面図 耕深設定レバーの耕深制御切り状態での連動リンクの作動を示す側面図 (イ)、(ロ)は、耕深設定レバーの耕深制御入り状態での連動リンクの作動を示す側面図 (イ)、(ロ)は、耕深設定レバーの耕深制御切り状態での連動リンクの作動を示す側面図 昇降レバーの配設部を示す側面図 (イ)は、操作部38を下降側に操作した状態での連動手段の側面図、(ロ)は、操作部38が上昇側のスロトークエンドに達した状態での連動手段の側面図 別の実施形態を備える連動手段の側面図であり、(イ)は、操作部38を下降側に操作した状態での連動手段の側面図、(ロ)は、操作部38が上昇側のスロトークエンドに達した状態での連動手段の側面図
符号の説明
8 油圧シリンダ
11 リフトアーム
20 作業装置
30 制御弁
38 制御弁の操作部
40 ポジションレバー
78 電動モータ
80 連動手段
83 連動ロッド
84 揺動アーム
86 押し連動スプリング
87 引き連動スプリング
93 スプリング

Claims (3)

  1. 作業装置を自走車体に対して昇降操作するリフトアームを油圧シリンダによって昇降操作するように構成し、前記油圧シリンダの制御弁の揺動操作自在な操作部を、リフトアームの上昇側と下降側の一方に揺動付勢するとともに、ポジションレバーが操作されることによって前記リフトアームがポジションレバーの操作ストロークに比例した昇降量だけ昇降するように、前記ポジションレバーを前記操作部に対して当接作用させるように構成したトラクタの操作装置であって、
    前記操作部に連動手段を介して正逆回転駆動自在な電動モータを連動させ、
    前記連動手段を、電動モータが正逆回転の一方に駆動されると、前記操作部をこれの付勢力によって揺動させるように、電動モータが正逆回転の他方に駆動されると、操作部をこれの付勢力に抗して電動モータの操作によって揺動させるように構成すると共に、操作部がこれの付勢力に抗して揺動操作されてストロークエンドに到達した場合、及び、操作部がこれの付勢力によって揺動操作されてポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドに到達した場合に、電動モータが操作部に対して相対回動することを許容するように構成し、
    前記連動手段は、前記操作部と相対揺動自在な状態で支持されて、前記操作部をこれの付勢力に抗して揺動操作するように操作部に対して当接作用する揺動アーム、前記電動モータによって押し引き駆動される連動ロッド、この連動ロッドと前記揺動アームとの間に介装されて連動ロッドの押し力を揺動アームに伝達する押し連動スプリングを備えて構成するとともに、前記操作部がこれの付勢力に抗して揺動操作されてストロークエンドに到達した場合に、前記押し連動スプリングが弾性変形されて連動ロッドの揺動アームに対する相対移動を許容することによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容し、前記操作部がこれの付勢力によって揺動操作されてポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドに到達した場合に、前記揺動アームが操作部に対して相対揺動することによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容するように構成してあるトラクタの操作装置。
  2. 前記連動ロッドの引き力を前記揺動アームに伝達する引き連動スプリングを、揺動アームと連動ロッドの間に設けてある請求項1記載のトラクタの操作装置。
  3. 作業装置を自走車体に対して昇降操作するリフトアームを油圧シリンダによって昇降操作するように構成し、前記油圧シリンダの制御弁の揺動操作自在な操作部を、リフトアームの上昇側と下降側の一方に揺動付勢するとともに、ポジションレバーが操作されることによって前記リフトアームがポジションレバーの操作ストロークに比例した昇降量だけ昇降するように、前記ポジションレバーを前記操作部に対して当接作用させるように構成したトラクタの操作装置であって、
    前記操作部に連動手段を介して正逆回転駆動自在な電動モータを連動させ、
    前記連動手段を、電動モータが正逆回転の一方に駆動されると、前記操作部をこれの付勢力によって揺動させるように、電動モータが正逆回転の他方に駆動されると、操作部をこれの付勢力に抗して電動モータの操作によって揺動させるように構成すると共に、操作部がこれの付勢力に抗して揺動操作されてストロークエンドに到達した場合、及び、操作部がこれの付勢力によって揺動操作されてポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドに到達した場合に、電動モータが操作部に対して相対回動することを許容するように構成し、
    前記連動手段は、前記操作部と相対揺動自在な状態で支持されて、前記操作部をこれの付勢力に抗して揺動操作するように操作部に対して当接作用する揺動アーム、この揺動アームを揺動付勢するスプリング、前記揺動アームを電動モータによって駆動揺動自在な連動アームに連結する操作ワイヤを備えて構成するとともに、前記操作部がこれの付勢力に抗して揺動操作されてストロークエンドに到達した場合に、前記操作ワイヤが撓むことによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容し、前記操作部がこれの付勢力によって揺動操作されてポジションレバーによる操作位置又はストロークエンドに到達した場合に、前記揺動アームが操作部に対して相対揺動することによって電動モータの操作部に対する相対回動を許容するように構成してあるトラクタの操作装置。
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