JPH033121Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、農用トラクターの作業機昇降用リフ
トアームを制御する油圧作業機コントロール弁の
構造に関するものである。リフトアームを動かす
圧油装置は機械的なものであり、これをセンサー
による信号にて動く構造とする為には、油圧コン
トロール弁にそれぞれ電磁弁よりなるパイロツト
弁を付設して、パイロツト弁の切り換えにより、
上げ、下げを行わしめることにより電気系統と機
械系統の連結が行えるのである。本考案はこのよ
うなパイロツト弁を具備した油圧コントロール弁
において、更に自動制御による電磁弁の切り換え
をシヨツクなく行うフローコントロール弁を付設
し、制御に伴い、該フローコントロール弁を自動
切り換えをさせたものである。

(ロ) 従来技術 従来から農用トラクターの作業機コントロール
弁にパイロツト弁を付設して、電気的信号により
コントロール弁の開閉を行うとするものはあつた
のである。例えば、特開昭58−191302号の如くで
ある。

しかし、これらの従来技術においては、下げ用
のチエツク弁又は上げ用のアンロードバルブに絞
り部を設けて、バルブ切り換え時のシヨツクを防
止しようという技術はあつたのであるが、弁にフ
ローコントロール弁を設けて、このフローコント
ロール弁をもマイコンで制御して、制御に応じて
圧油量を制御し、最適の作業機の動きを得ようと
する技術はなかつたのである。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 本考案は、従来デプスコントロール等を機械的
信号のフイードバツクによりコントロール弁を動
かして、自動制御を行つていた点を電気的センサ
ー信号によるフイードバツクによりパイロツト弁
を動かして、機械系統を動かすことにより、従来
のものより感度を敏感にし、応答速度を向上させ
たものである。

また、上げ、下げバツクの他にパイロツト弁で
動くフローコントロールバルブを設けて、切り換
え時のシヨツクを失くし、土壌面の激しい凹凸に
基づくジヤンピングやハンチングの現象をせ解消
させようとするものである。

(ニ) 問題を解決するための手段 本考案の目的は以上の如くであり、該目的を達
成する為の構成を説明すると。

農用トラクターのリフトアーム回動用油圧シリ
ンダーの圧油を制御する作業機コントロール弁に
おいて、上げ用アンロード弁、下げ用チエツク
弁、フローコントロール弁及びフローコントロー
ル弁用の切換弁を設け、これらの弁を作動させる
電磁パイロツト弁として、上げ用パイロツト弁、
下げ用パイロツト弁、フローコントロール用パイ
ロツト弁を付設し、ポジシヨンコントロール、オ
ートデプスコントロールに応じて、フローコント
ロール弁の作動、非作動を自動的に切り換えるべ
く構成したものである。

(ホ) 実施例 本考案の実施例を添付の図面に示した図面に基
づいて説明すると。

第１図は本考案の農用トラクターの作業機制御
装置の全体ブロツク線図。第２図は電気系統を主
に示した制御ブロツク線図。第３図はオートデプ
スコントロール状態における各機器のタイミング
チヤートを示す図面。第４図はポジシヨンコント
ロール状態におけるタイミングチヤートを示す図
面。第５Ａ図、第５Ｂ図は連続的に示したコント
ローラ１内のフローチヤート図面。第６図は本考
案の作業機制御装置の油圧制御線図。第７図より
第１４図は本考案の作業機制御装置の油圧バルブ
構造を示す図面である。

第１図の構成より全体構造を説明すると。

Ｔは農用トラクターである。該農用トラクター
Ｔの各部にセンサーを設けて、最終的にはロータ
リー耕耘装置Ｒ等の作業機の耕深を一定にした
り、作業機の左右傾斜角を一定の角度に保たんと
するものである。１は耕深センサーであり、ロー
タリー耕耘装置Ｒのリアカバー等に付設され、ロ
ータリー耕耘装置の土壌への食い込み量をポテン
シヨメーター又はロータリーエンコーダー、可変
抵抗等にてアナログ的に電気的数値として感知
し、コントローラーＣへ送る。２はリフトアーム
センサーであり、リフトアーム５のトラクター機
体に対する回動角を検知し、コントローラーへ伝
える。耕深センサーと同様にポテンシヨメータ
ー、ロータリーエンコーダー、可変抵抗等にて構
成されている。

３は主変速レバーが中立にあるかどうかを確認
する為のセンサーであり、主変速レバーが中立の
場合には、オートデプスコントロールが行われる
ことはないのであり、自動的に作業機が回動する
と危険であるので、この場合には自動制御を行わ
しめないように構成している。４はリフトアーム
５用の油圧シリンダー、７はリフトリンク、６は
ロアリンクである。その他に８の傾斜制御コント
ローラーと傾斜制御センサー等の制御系が併設さ
れる場合があり、この場合には左右の傾斜を感知
する左右傾斜センサーがロータリー耕耘装置又は
トラクターの一部に設けられる。９は作業セレク
トスイツチであり、オートデプスコントロールの
感度を切り換えることができると共に、オートデ
プスコントロールとポジシヨンコントロールとの
切り換えも行う。

Ｖは本考案の作業機制御装置の油圧バルブ装置
であり、バルブケースＶ内にアンロード弁Ｆ、フ
ローコントロール弁Ｈ用の切換弁Ｅ、チエツク弁
Ｊ、下げ用チエツク弁Ｇ、フローコントロール弁
Ｈ等が構成され、バルブケースＶの外壁に付設し
て電磁パイロツト弁として上げ用パイロツト弁
Ｄ、フローコントロール用パイロツト弁Ｂ、下げ
用パイロツト弁Ａが設けられている。その他にバ
ルブケースＶ外に油圧シリンダー４の油圧ストツ
プを行う油圧ストツプバルブＫと、上げ、下げの
速度を可変調整するバイパス絞り弁装置Ｌが設け
られている。１３は油圧ポンプである。

第２図はコントローラー１を中心とした電気的
な制御のブロツク線図が示されている。コントロ
ーラ１内にはマイクロコンピユーターが組み込ま
れてあり、第５Ａ図、第５Ｂ図の如く、フローチ
ヤートにて作動し、常に最適の制御指令を出すの
である。

第６図の油圧制御線図及び第７図から第１４図
の油圧バルブ装置の構造を説明すると。

まず、第６図に油圧ポンプ１３にて油圧が加圧
吐出される。Ｍは外部リリーフバルブ、Ｎは油圧
外部取出用切換弁である。これらの外部リリーフ
バルブＭ及び油圧外部取出用切換弁Ｎを経た後の
圧油がバルブケースＶの第８図のポンプポート１
９に入つてくる。ポンプポート１９の圧油はアン
ロード弁Ｆが閉じている時はそのまま油路２１か
らフローコントロール弁Ｅへ入つて行く、又、ア
ンロード弁Ｆが開いている場合にはドレーンポー
ト２０へ出てゆく。アンロード弁Ｆの背室が油路
１７，１７…を介して、上げ用パイロツト弁Ｄの
ノーマルオープンポートと連通しており、常時は
上げ用パイロツト弁Ｄは閉じているので、アンロ
ード弁Ｆは左へ圧油に押されて開いており、ポン
プポート１９の圧油はドレーンポート２０へ逃が
されている。油圧シリンダー４へ圧油を送り、上
げ作用を行いたい場合には、ソレノイドＳにより
上げ用パイロツト弁Ｄを作動して閉じれば、アン
ロード弁Ｆが閉じて、圧油は油路２１からフロー
コントロール弁Ｈ及びフローコントロール弁用の
切換弁Ｅへ向かうのである。

まず、フローコントロール弁から説明すると。
第１４図にはフローコントロール弁用の切換弁Ｅ
の拡大断面図が示されている。

フローコントロール用パイロツト弁Ｂもノーマ
ルオープン型であり、第８図、第１２図の油路１
６，１６…によりスプール１２の右端の背室に通
じている。そして、フローコントロール用パイロ
ツト弁Ｂが閉じると、スプール１２は圧油により
バネ１５に抗して左方向へ押されてスプール１２
に設けた切欠きによる絞り部１２ａは開放状態と
なる。第１２図、第１４図は逆にフローコントロ
ール用パイロツト弁Ｂが常時で開いた状態を示し
ており、右側の背室の圧油がフローコントロール
用パイロツト弁への油路１６から逃げるので、ス
プール１２はバネにより右へ押されて切欠きによ
る絞り弁１２ａが働いて、絞り状態を作り出す。
よつて、油路１９と２２との間に差圧が生じ、フ
ローコントロール弁Ｈがドレン方向へ開き、この
差圧を消し、絞り１２ａ分の流量が油路２２方向
へ流れる。絞り３０にはフローコントロール弁が
摺動する時のダンパー効果を持たせている。スプ
ール１２の右側の背室へ通ずるランド部の切欠き
により、ここにも絞り部１２ｂが構成されてお
り、切換弁Ｅの開放から絞りへの切り換え時にシ
ヨクが生じないように構成している。

油路２２の圧油は、第１０図のチエツク弁Ｊへ
流れて、これを押し開けて下げ用チエツク弁Ｇに
入つてゆく、下げ用チエツク弁Ｇの背室の油路１
８がオープンクローズ型の下げ用パイロツト弁Ａ
の油路１８へ連通している。そして、下げの場合
にはこの下げ用チエツク弁Ｇが開いて、油路２７
から２５のドレーンポートへ出てゆくのである。

中立又は上げの場合には、下げ用チエツク弁Ｇ
は閉じており、油路２４がシリンダーポートであ
るのでここから油圧シリンダー４へ至るのであ
る。又、上げ用パイロツト弁Ｄ、フローコントロ
ール用パイロツト弁Ｂ、下げ用パイロツト弁のド
レーンポートは２５のドレーンポートへ連通され
ている。

(ヘ) 作用 次に本考案の作業機制御装置の作用を第３図、
第４図のタイミングチヤート及び、第５Ａ図、第
５Ｂ図のフローチヤートより説明すると。

第５Ａ図は、ポジシヨンコントロールの状態の
フローチヤートが示されている。自動スイツチを
OFFにすると、オートデプスコントロールは止
まり、手動のポジシヨンコントロールとなり、第
４図のタイミングチヤートの如く制御される。そ
してまず、フローコントロールパイロツトバルブ
はOFFとなり、ノーマルオープンタイプである
からフローコントロール弁Ｅのスプール１２は右
へ移動して絞り弁１２ａが作用する。次に耕深ダ
イヤル１１の設定値VHと現在のリフトアームセ
ンサー２の検出値VLが同じ場合には上げ用パイ
ロツト弁Ｄも下げ用パイロツト弁ＡもOFFであ
る。次にリフトアームアツプダウンスイツチ１０
がUPに入ると、上げ用パイロツト弁ＤがONと
なり、約0.1秒遅れてフローコントロールパイロ
ツト弁がONとなり、スプール１２が左方移動
し、絞り弁１２ａが解除される全量が流れる。そ
して、フローコントロール弁の作動上限値VL１
をリフトアームセンサー２の値VLが超えると、
信号がリフトアームセンサー２から発せられ、フ
ローコントロールパイロツト弁はOFFとなり、
再度絞り弁１２ａが働いて徐々に上がる。最上げ
に至るとリフトアームセンサー２より信号が出さ
れ、上げ用パイロツト弁もOFFとなる。

次に、リフトアームアツプダウンスイツチ１０
が下げの場合を出すと、下げブレーキ作動地点
VL３までは下げ用パイロツト弁Ａが開いてリフ
トシリンダーは下降し、下げブレーキ作動地点
VL３に至ると下げ用パイロツト弁が0.1秒間ずつ
OFFとなり、設計耕深値VHに至るまで間欠下降
をする。そして、耕深ダイヤルの設定値に至つて
停止する。

次に、第３図のタイミングチヤートと第５Ｂ図
に基づいて、オートデプスコントロール時のフロ
ーチヤートを説明するとと、まず、オートデプス
コントロールが９の作業セレクトスイツチにより
選択されていると、まず、感度がＨかＬかを判断
し、次にフローコントロールパイロツト弁を
OFFにして、絞り状態にする。即ち、スプール
１２は右へ移動し、絞り弁１２ａを介して圧油が
移動するのでリフトアームの動きが鈍くなり、制
御切り換え時のシヨツクが緩和されるのである。
次に耕深ダイヤル１１の設定値とV_Sとすると、
このV_Sに間欠作動用電圧V〓を加えた値V_S＋V〓＝
VHの値に対して、耕深センサー１の検出値VIを
比較してVH＜VIとなるまでは下げ用パイロツト
弁をONにし下げる。下がつてきてV_S＜VI＜VH
に入ると、0.1秒の間隔でV_S−VDS＜VI＜V_Sにな
るまで間欠下降する。そして、V_S−VDS＜VI＜
V_Sに至ると、下げ用パイロツト弁ＡはOFFとな
り下げ止まる。更に、ロータリーが下降し、VI
−V_S−VDSとなると、上げ用パイロツト弁Ｄが
ONとなり、連続的に上がつて、V_S−VDS＜VI
＜V_Sに至り上げ止まる。

(ト) 考案の効果 本考案は以上の如く構成したので、次のような
効果を有するものである。

第１に、従来の如く上げ用アンロード弁、又は
下げ用チエツク弁自体に設けた絞り弁では、切り
換え時のシヨツクがやや軽減されるだけで、大勢
としては大きくシヨツクの緩和を図ることができ
ないが、本考案の如く、フローコントロール弁と
して油圧系路全体を支配する位置に設けることに
より、作業機上昇中、下降中においても作動させ
ることができ、制御にゆとりを与えることがで
き、ジヤンピングやハンチング等を失くすことが
できるのである。

第２に、フローコントロールバルブを中途に設
けると、トラクターの圃場端回行時において、素
早く作業機を持ち上げる場合に時間がかかりすぎ
る場合があるが、この場合にはフローコントロー
ル弁を解除してやることにより、従来と同じく素
早く上げ、下げすることができるのである。

第３に、フローコントロール弁は上げのみにし
か作用しないが、下げは下げ用パイロツト弁を間
欠的に作動させることにより、土壌面に近づくに
つれて、徐々に下降させてゆくことができるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の農用トラクターの作業機制御
装置の全体ブロツク線図。第２図は電気系統を主
に示した制御ブロツク線図。第３図はオートデプ
スコントロール状態における各機器のタイミング
チヤートを示す図面。第４図はポジシヨンコント
ロール状態におけるタイミングチヤートを示す図
面。第５図は本考案の制御のフローチヤート図。
第６図は油圧制御線図。第７図は油圧コントロー
ルバルブ装置の平面図。第８図はフローコントロ
ール弁用の切換弁Ｅ、上げ用アンロード弁Ｆ部の
断面図。第９図はフローコントロール弁Ｈ部の断
面図。第１０図は下げ用チエツクバルブＧ及びチ
エツクバルブＪ部分の断面図。第１１図はバルブ
ケースの左側面図。第１２図は御酒側面図。第１
３図は後面図。第１４図はフローコントロール弁
用切換弁Ｅの拡大断面図である。 Ａ……下げ用パイロツト弁、Ｂ……フローコン
トロール用パイロツト弁、Ｄ……上げ用パイロツ
ト弁、Ｅ……フローコントロール弁用の切換弁、
Ｆ……上げ用アンロード弁、Ｇ……下げ用チエツ
ク弁、Ｊ……チエツク弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 農用トラクターのリフトアーム回動用油圧シリ
   ンダーの圧油を制御する作業機コントロール弁に
   おいて、上げ用アンロード弁Ｆ、下げ用チエツク
   弁Ｇ、フローコントロール弁Ｈ及びフローコント
   ロール弁用の切換弁Ｅを設け、これらの弁を作動
   させる電磁パイロツト弁として、上げ用パイロツ
   ト弁Ｄ、下げ用パイロツト弁Ａ、フローコントロ
   ール用パイロツト弁Ｂを付設し、ポジシヨンコン
   トロール、オートデプスコントロールに応じて、
   フローコントロール弁Ｈの作動、非作動を自動的
   に切り換えることを特徴とする農用トラクターの
   作業機コントロール弁。