JPH0153003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圃場端部の枕地においてトラクタを
旋回する際の制御装置に係り、詳しくはトラクタ
旋回時に必要とする作業機の上昇操作を自動的に
行う制御装置する。

一般に、トラクタ旋回時には、(1)エンジンのア
クセルレバー下げ操作による進行速度の減速操
作、(2)リフトアームの上げ操作による作業機のリ
フトアツプ操作、(3)操向ハンドルの回動操作によ
る機体回向操作、(4)操向ハンドルの逆回動操作に
よる機体の直進コース進入操作、(5)リフトアーム
の下げ操作による作業機のリフトダウン操作、(6)
アクセルレバー上げ操作による進行速度の加速操
作を必要としているが、行程両端における枕地の
範囲で短時間にこれら６段階(1)〜(6)の操作を行う
ことは高度の熟練を要すると共に、疲労の原因に
なつており、かつ、未熟練なオペレータによる
と、操作手続に間違い又は遅れを生じて、作業能
率を低下すると共に圃場耕うん面を不均整にして
しまい、更には誤操作により、作業機等を破損し
たり、又はオペレータ等が負傷する等の事故を発
生していた。また、トラクタ旋回後、操向ハンド
ルを直進状態に戻すと、作業機を自動的に下降さ
せる装置（特公昭38−23962号公報参照）が案出
されているが、該装置はトラクタが低速状態にあ
り、比較的余裕のある前記(5)の操作のみが自動化
されただけで、オペレータは他の多くの操作を必
要とし、依然として前述欠点を解消するまでには
至つていないと共に、一般に、トラクタ旋回が完
了しない内に操向ハンドルは一旦直進位置に戻さ
れ、更に逆方向にオーバハンドリングしてトラク
タは直進コースに進入するため、旋回途中に作業
機が下降してしまう虞れがあつた。また、ステア
リング装置の操ダ角を大きくするとエンジンの回
転数が低くなるようにエンジン速度制御装置を設
けたトラクタの旋回時における速度制御装置（特
公昭41−6687号公報）が案出されているが、該装
置はハンドルを戻すとエンジン回転数も速くなる
ため、旋回行程の後段においてはトラクタの進行
速度が速くなつてしまい、前記直進コース進入操
作４及び作業機リフトダウン操作５が困難になる
虞れがあつた。

そこで、本発明は、機体旋回時を検出し得る回
向角検出センサを設置し、更に油圧をリフトアー
ム制御用の油圧シリンダの制御弁に切換え弁及び
減圧弁を介して連通し、機体直進時には減圧弁を
介して油圧シリンダの制御弁に減圧した油圧を作
用させ、また機体旋回時には切換え弁を介して油
圧を直接油圧シリンダの制御弁に作用させると共
に該制御弁を切換えてリフトアームを急速に上昇
するようにし、更にエンジン回転数の操作系に複
動油圧シリンダを介在すると共に該油圧シリンダ
を切換える回転数制御用切換え弁を設置し、前記
回向検知センサに基づき該回転数制御用切換え弁
を制御して、同時にエンジンの回転数を下げて機
体を減速するように構成し、もつて上述欠点を解
消したトラクタにおける旋回時制御装置を提供す
ることを目的とするものである。

以下、図面に沿つて、本発明による実施例につ
いて説明する。

トラクタ１は、第１図及び第２図に示すよう
に、前輪２ａ及び後輪２ｂで支持されている機体
３を有しており、機体３にはエンジン５が搭載さ
れていると共に、運転席６が配設されている。更
に、機体３の後方にはトツプリンク７及びロワー
リンク９よりなる３点リンク装置１０によりロー
タリ１１が接着されており、かつロワーリンク９
には油圧シリンダ１２（第５図及び第６図参照）
により昇降作動されるリフトアーム１３がリフト
ロツド１５を介して連結されている。また、運転
席６には操向ハンドル１６、アクセルレバー１７
及び手動開始押釦スイツチ１９等が配設されてお
り、またロータリ１１には耕うん刃２０、ロータ
リカバー２１及び該カバー２１に枢支されている
リヤカバー２２等が配設されていると共に、耕う
ん刃２０の軸芯と略々一致する軸に軸支されてい
る耕うん深さ検出輪２３が耕うん刃２０の左右に
それぞれ配設されている。

そして、第３図に詳示するように、エンジンの
カバナーケース２５にはカバナー軸２６に固定さ
れているレバー２７が支持されており、該レバー
２７はターンバツクル２９を有するロツド３０、
複動油圧シリンダ３１及び他のロツド３２を介し
てリンク３３に連結されており、更に該リンク３
３はアクセルレバー軸３５を介してアクセルレバ
ー１７に連結されている。従つて、カバナーレバ
ー２７はアクセルレバー１７により操作される外
に、油圧シリンダ３１を作動することにより、レ
バー２７の先端枢支軸とリンク先端枢支軸との長
さｌを変化して制御することができる。

一方、操向ハンドル１６に連動しているピツト
マンアーム３６は、第４図に詳示するように、ド
ラツグリンク３７及びナツクルアーム３９を介し
てキングピン４０に軸支されている前輪２ａに連
結されている。そして、ピツトマンアーム３６の
前後には左右回向角検出センサ４１ｌ，４１ｒが
設置されており、該アーム３６が所定量Xl，Xr
に回動すると、検出センサ４１ｌ又は４１ｒをオ
ンする。なお、Xlmax，Xrmaxはそれぞれ左右
最大変位角度を示す。

また、第５図は本実施例による油圧回路を示す
図で、１２はリフトアーム１３を作動する油圧シ
リンダであり、下降用電磁パイロツト弁４３及び
上昇用電磁パイロツト弁４５、並びに切換え弁４
６及び逃し弁４７、リリーフ弁４９により操作さ
れており、更に、７ａはトツプリンク７を構成す
る油圧シリンダで、従つてトツプリンクは伸縮自
在に構成され、かつ電磁切換え弁５０により操作
される。そして、各ソレノイドの端子ａ，ｂ，
ｃ，ｄをリフトアーム角度検出センサ、プラウ犁
込み角度検出センサ、耕うん深さ検出センサ２３
等からの信号に基づき作動して、ロータリ作業又
はプラウ作業に最適なパターンで作業機を昇降制
御する。

更に、図中、３１はカバナーレバー２７を制御
する複動油圧シリンダで、電磁切換え弁５１によ
り操作される。また、５２はポンプ、５３は流量
分配弁、５５はリリーフ弁、５６は電磁切換え
弁、５７は流量分配弁、そして５９はオペレータ
が状態に合わせてエンジン回転速度の制御速度を
調整するための可変絞り弁であり、更に流量分配
弁５３はポンプ５２からの圧油によりバネ５３ａ
に抗して絞り５３ｂが移動し、一定圧の圧油を管
路ｎに流すと共に、高圧油を管路ｈに流す。更
に、高圧油管ｈは電磁切換え弁５６と流量分配弁
５７に分岐され、左右回向検出センサ４１ｌ又は
４１ｒがオンした状態、即ちトラクタ回向時には
端子ｅに通電されて電磁切換え弁５６が連通し、
高圧油が直接リフトアーム昇降用シリンダ１２及
びエンジン回転制御用シリンダ３１に送られ、ま
たトラクタ直進時には流量分配弁５７で減圧され
た油が各シリンダ１２，３１に送られる。

更に、第６図は本実施例による制御電気回路図
で、図中、４１ｌ，４１ｒは左右の回向角度検出
センサであり、またLEは旋回時におけるエンジ
ンの回転数設定器、SEはエンジンの回転数セン
サである。更に、６０はエンジンの設定回転数に
対する現在の回転数を比較する比較回路であり、
また６１は変換回路で、回向角検出センサからの
信号により、内部のプログラムに定められた動作
に基づき、それぞれ電磁切換え弁５６、リフトア
ーム昇降用電磁パイロツト弁４３，４５、そして
トツプリンク伸縮用電磁切換え弁５０の各端子ａ
〜ｅに通電すると共に、変換回路６２に出力す
る。また、変換回路６２は比較回路６０及び変換
回路６１からの信号により、状態を判別してエン
ジン回転数制御用の電磁切換え弁５１の各端子ｆ
又はｇに通電する。なお、図中、６３は自動・手
動切換えスイツチであり、また１９は手動開始押
釦スイツチであつて直接電源Ｂに接続している。

本実施例は以上のような構成を有するので、ト
ラクタ１の直進時は操向ハンドル１６は直進状態
から所定範囲内にあつて、ピツトマンアーム３６
は左右回向角検出センサ４１ｌ，４１ｒに当接せ
ずに、これらセンサはオフ状態にある。この状態
では、電磁切換え弁５６は端子ｅに通電されずに
閉じ状態にあり、従つてポンプ５２の高圧が作用
している流量分配弁５３の高圧側ｈは流量分配弁
５７により減圧されてリフトアーム昇降用の逃し
弁４７及びエンジン回転数制御用の切換え弁５１
に作用している。なお、トツプリンク伸縮用切換
え弁５０には常に流量分配弁５３の減圧側ｎが作
用している。従つて、第１図及び第２図に示すよ
うなロータリ作業の場合、耕うん深さ検出輪２３
に基づく耕深制御等により、又はプラウ作業の場
合、抵抗制御又はスリツプ率制御により、更にエ
ンジン負荷制御により、自動的に、又はオペレー
タの手動制御により、作業機１１が昇降制御され
ると共に、エンジン回転数が制御されるが、該耕
うん作業状態では、減圧された作動油に基づきゆ
つくりと制御される。

そして、トラクタ１が圃場端部の枕地に至つ
て、旋回すべく操向ハンドル１６を大きく右又は
左に切ると、ピツトマンアーム３６、ドラツグリ
ンク３７等を介して前輪２ａを操向すると同時
に、ピツトマンアーム３６が左又は右に所定範囲
Xl，Xr以上に回動して、いずれかの回向角検出
センサ４１ｌ又は４１ｒをオンする。すると、変
換回路６１に基づき、電磁切換え弁５６が端子ｅ
への通電により連通し、各弁４７，５１に高圧側
ｈを直接作用すると共に、上昇用パイロツト弁４
５の端子ｂに通電して逃し弁４７を閉じ、高圧油
を油圧シリンダ１２に圧送してリフトアーム１３
を急速に上昇し、かつ略々同時に変換回路６２に
基づき、切換え弁５１の端子ｆに通電して複動油
圧シリンダ３１を収縮し、カバナーレバー２７を
減速方向に回動して急速にエンジン回転数を設定
器LEで設定された回転数に落し、トラクタ１を
減速する。これにより支障なくトラクタ１を旋回
するが、反転が完了して直進コースに進入する
際、直進位置より更に逆方向にオーバハンドリン
クを行い、逆の回向角検出センサ４１ｒ又は４１
ｌをオンする。すると、変換回路６１に基づき、
下降用パイロツト弁４３の端子ａに通電して切換
え弁４６を切換え、油圧シリンダ１２をドレン
し、リフトアーム１３が下降して旋回前の所定耕
深に設定され、そして変換回路６１に基づき、切
換え弁５１の端子ｇに通電して複動油圧シリンダ
３１を伸長し、旋回前のエンジン回転速度に設定
され、更に切換え弁５６の端子ｅへの通電が解除
されて、再び流量分配弁５７による減圧された作
動油を各弁４７，５１に作用する。これにより、
トラクタ１が直進されて次行程の耕うん作業が行
われる。なお、オーバハンドリンクしている間に
機体の直進方向が最適になつたような場合、押釦
スイツチ１９を押すことにより、変換回路６１か
らの信号に優先して弁４３，５１を作動し、作業
機を下降すると共に、エンジン回転数を増速する
ことができる。

なお、上述実施例はピツトマンアーム３６によ
り、トラクタ１の旋回時を検出したが、第７図に
示すように、ナツクルアーム３９の左右に回向角
検出センサ４１′ｌ，４１′ｒを設置してもよい。
なお、図中６５はタイロツドである。

更に、第８図に詳示するように、ロータリ１１
のリヤカバー２２にボス６６により舵状の進行方
向検出体６７を回動自在に設置し、該検出体６７
によりトラクタの旋回時を検出してもよい。

また、作業機はロータリに限らず、プラウ、培
土、モアー、施肥等の他の対地作業機にも適用で
きることは勿論である。更に、各弁４７，５１に
減圧を作用する流量分配弁５７は他の減圧弁でも
よい。

以上説明したように、本発明によれば、油圧ｈ
をリフトアーム制御用の油圧シリンダ１２制御弁
４７に切換え弁５６及び減圧弁５７を並列に介し
て連通したので、トラクタ１の作業状態では制御
弁に減圧した作業油を作用し、作業機１１をゆつ
くり制御して、正確な操作を行うことができるも
のでありながら、旋回時には、切換え弁５６を介
して油圧を直接制御弁４７に作用して、作業機の
上昇制御を急速に行うことができ、これに起因し
て、回向角検出センサ４１ｌ，４１ｒ，４１′ｌ，
４１′ｒ，６７に基づく機体旋回の検出によつて
作業機を制御するにもかかわらず、遅れを生じる
ことなく、リフトアツプ操作を自動的に行うこと
ができ、またエンジンの回転数が設定された回転
数に落ち機体１の速度が落ちるので、未熟なオペ
レータでも正確かつ確実に操作することができる
と共に、オペレータの疲労を大幅に軽減すること
ができ、かつ枕地を減少して作業能率を向上する
ことができる。更に、オーバハンドリンクに基づ
き作業機の下降制御及びエンジン回転数の増速制
御を行うと、同一の回向角検出センサで作業機の
上昇及び下降制御、並びにエンジン回転数の減速
及び増速制御を行うことができ、センサの数を減
少することができると共に、早期に作業機が下降
したりエンジン回転数が増加して、旋回作業が困
難になることを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されているトラクタを示
す平面図、第２図はその側面図、第３図はエンジ
ン回転数制御用油圧シリンダを示す側面図、第４
図は回向角検出センサを示す側面図、第５図は自
動制御に用いられる油圧回路図、第６図はその電
気回路図、第７図は他の回向角検出センサを示す
平面図、第８図は更に他の回向角検出センサを示
す図で、ａは側面断面図、ｂは底面図である。 １……トラクタ、１２……油圧シリンダ、１３
……リフトアーム、４１ｌ，４１ｒ，４１′ｌ，
４１′ｒ，６７……回向角検出センサ、４７……
制御弁（逃し弁）、５６……切換え弁、５７……
減圧弁（流量分配弁）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンを搭載し、かつ油圧シリンダにより
   昇降制御し得るリフトアームを有するトラクタに
   おいて、 機体旋回時を検出し得る回向検出センサを設置
   し、更に油圧をリフトアーム制御用の油圧シリン
   ダの制御弁に切換え弁及び減圧弁を並列に介して
   連通し、前記回向検知センサに基づき機体直進時
   には減圧弁を介して油圧シリンダの制御弁に作用
   させ、また機体旋回時には切換え弁を介して油圧
   を直接油圧シリンダの制御弁に作用させると共に
   該制御弁を切換えてリフトアームを急速に上昇す
   るようにし、更にエンジン回転数の操作系に複動
   油圧シリンダを介在すると共に該油圧シリンダを
   切換える回転数制御用切換え弁を設置し、前記回
   向検知センサに基づき該回転数制御用切換え弁を
   制御して、機体旋回時には同時にエンジンの回転
   数を下げて機体を減速するように構成した、 トラクタにおける旋回時制御装置。