JPH06209603A - 作業機昇降制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行動力車に装着した作業機を持上げたと
き、これと連動して作業機の駆動を停止する。 【構成】 人為的なスイッチ１３操作の信号で昇降切換
される制御弁１４を介して昇降されるリフトアーム４を
有する油圧装置５と、人為操作でオン・オフされるＰＴ
Ｏ系クラッチ８に連動するＰＴＯ軸１０とを備えている
走行動力車１に、前記ＰＴＯ軸１０に連動連結されてい
る作業部３Ａを有する作業機３がリンク装着装置２を介
して昇降自在に装着されている。スイッチ操作で制御弁
１４をリフトアーム４の上昇に切換えかつリフトアーム
４が作業機３の作業部３Ａを非作業姿勢位置に持上げた
ときＰＴＯ系クラッチ８をオフにする制御回路を設け、
リフトアーム４が前記持上条件にあり所定時間経過して
制御弁１４を下降にする信号がでないときＰＴＯ系クラ
ッチ８を人為操作で一旦オフにして再度人為操作でオン
にする安全制御回路３０を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業機昇降制御装置に
係り、トラクタにロータリ等の作業機を昇降自在に装着
して耕耘作業等を実施するのに利用される。

【０００２】

【従来の技術】ロータリ等の作業機を昇降させるリフト
アームを有する油圧装置を備えたトラクタ（走行動力
車）において、前記油圧装置を昇降自在に切換える制御
弁を、電気的信号により操作するスイッチを設けたもの
である。例えば、特公平４−７４９６５号公報で開示さ
れているように、作業機を昇降させるリフト機構にリフ
トセンサーを付設し、エンジン始動後リフト機構の上昇
で前記リフトセンサーが検出した上昇限界検出値をマイ
コンに記憶させ、この記憶値をそれに続く作業機上昇の
上限とする技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】走行動力車に、ロータ
リ等の駆動形作業機を昇降自在に装着した場合、作業機
を持上げたとき、該作業機の作業部（耕耘部）が回転続
行していると無駄な動力の消費、騒音発生、泥はね等を
招来する。このため、作業機を持上げたとき、これと連
動してＰＴＯ系を断にする技術もあるが、作業機によっ
ては作業部の種類が多く、該作業部が持上げられても未
だ土中にあるとき、その駆動を停止すると持上げが不可
能となることもある。

【０００４】一方、作業が終了して作業機を持上げると
該作業機の作業部は一旦停止するが人為操作でスイッチ
を下げにして作業部を降下させるとき、該作業部は再回
転するようにしなければ、作業効率の面から望ましくな
い。このため、上記状態を作業者が忘れて、例えば、納
屋にトラクタを格納するため、作業部を下げにすると予
期せずに作業部が回転し始めるという事態が発生する。

【０００５】本発明は、作業機を昇降自在に切換える制
御弁を操作するスイッチ（以下、制御弁用スイッチとい
う場合もある）と、作業機の作業部を断続するＰＴＯ系
クラッチをオン・オフするスイッチ（以下、ＰＴＯ用ス
イッチという場合もある）とを連動させて、制御弁用ス
イッチを上昇に操作したとき作業部が土中より完全に離
れたときその駆動を停止させ、一方、作業部を持上げて
再復帰させるにはＰＴＯ用スイッチを一度オフにして再
度オンしなければならないようにした作業機昇降制御装
置を提供するのが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、人為的なスイ
ッチ１３操作の信号で昇降切換される制御弁１４を介し
て昇降されるリフトアーム４を有する油圧装置５と、人
為操作でオン・オフされるＰＴＯ系クラッチ８に連動す
るＰＴＯ軸１０とを備えている走行動力車１に、前記Ｐ
ＴＯ軸１０に連動連結されている作業部３Ａを有する作
業機３がリンク装着装置２を介して昇降自在に装着され
ているものにおいて、前述の目的を達成するために、次
の技術的手段を講じている。

【０００７】すなわち、本発明は、スイッチ操作で制御
弁１４をリフトアーム４の上昇に切換えかつリフトアー
ム４が作業機３の作業部３Ａを非作業姿勢位置に持上げ
たときＰＴＯ系クラッチ８をオフにする制御回路を設
け、リフトアーム４が前記持上条件にあり所定時間経過
して制御弁１４を下降にする信号がでないときＰＴＯ系
クラッチ８を人為操作で一旦オフにして再度人為操作で
オンにする安全制御回路３０を設けていることを特徴と
するものである。

【０００８】

【作用】走行動力車１にリンク装着装置２を介してロー
タリで例示する作業機３を装着し、該作業機３の作業部
３Ａを所定のポジション位置に設定してＰＴＯ系クラッ
チ８をオンにしてＰＴＯ軸１０を回転することで耕耘作
業を行なう。走行動力車１が田圃の枕地等にきて、旋回
するときは、制御弁用スイッチ１３を操作してその信号
で制御弁１４を上げに切換えることで油圧装置５のリフ
トアーム４を持上げ方向に作動して作業機３を持上げ
る。

【０００９】作業機３の作業部３Ａが未だ土中にある持
上げ高さのときはＰＴＯ系クラッチ８はオンの状態のま
まであり、持上げ高さがリフトアーム上限条件、つま
り、作業部３Ａが非作業状態にあるとき（例えば、リフ
トアーム上限位置より１０゜程度低い位置）は、ＰＴＯ
系クラッチ８は自動的にオフとなり、以後の持上げ時に
は作業部３Ａの回転を止める。

【００１０】前述のリフトアーム上限条件等を判断する
制御回路において、持上げ条件にあり所定時間経過して
ないときは、ＰＴＯ系クラッチ８はオフの状態である
が、所定時間経過後には制御弁用スイッチ１３を降下に
切換えてもＰＴＯ用スイッチ２２を一旦オフにして再度
人為操作でオンしない限りＰＴＯ系クラッチ８が入らな
いように安全制御回路３０が作用する。

【００１１】

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
ると、図１（Ｂ）において、２軸４車輪形のトラクタで
例示する走行動力車１には、３点リンクで例示するリン
ク装着装置２を介してロータリで例示する作業機３が昇
降自在に装着されている。走行動力車１には、左右一対
のリフトアーム４を有する油圧装置５が備えられてい
て、リフトアーム４と左右ロワーリンクとをリフトロッ
ド６で連結することにより、作業機３を昇降可能である
とともに、エンジン７の動力を、ＰＴＯ系クラッチ８、
ＰＴＯ系変速機９を介して連動するＰＴＯ軸１０を備
え、該ＰＴＯ軸１０とＰＩＣ軸とをジョイント軸１１で
連動連結することで作業機３の作業部（耕耘爪部）３Ａ
が駆動回転可能である。

【００１２】油圧装置５は図２に示す如く、油圧シリン
ダ５Ａにピストン５Ｂを摺動自在に嵌合し、ピストンロ
ッド５Ｃと連動アーム４Ａを介してリフトアーム４に連
結してある。油圧装置５の制御弁回路１２はスイッチ１
３の人為操作による信号で昇降自在に切換えられる電磁
比例形の制御弁１４を備え、エンジンにて駆動されるポ
ンプ１５からの圧油を、チエック弁１６、落下速度調整
弁１７等を介して油圧シリンダ５Ａに送液可能である。

【００１３】図２において、１８はリリーフ弁、１９は
アンロード弁であり、これら弁を含む制御弁回路１２は
ポジション制御可能であるとともに、スイッチ１３のオ
ン・オフによる電気信号で操作されるとともに、図３で
示す如くリフトアーム上限センサー２０、上限設定ダイ
ヤル２１等を備え、スイッチ１３、ダイヤル２１は走行
動力車の操縦ハンドル近傍に備えられている。

【００１４】ＰＴＯ系クラッチ８は、スイッチ２２の操
作でオン・オフされる電磁制御弁を介して断接される油
圧クラッチであって、その人力側はエンジンに直結さ
れ、出力側はＰＴＯ変速装置９に連結され、ＰＴＯ軸１
０に連動されている。ＰＴＯ用スイッチを含むＰＴＯ制
御は、図１（Ａ）に示す如く制御スタートからＰＴＯ用
スイッチ２２のオン・オフのうちオンのときは前記油圧
制御弁１４と自動制御すべく連動され、これらは図３で
示すマイコンユニット２３に記憶させて自動制御する。

【００１５】図３で示すマイコンユニット２３は油圧−
オートＰＴＯ制御部２４を備え、該制御部２４に、制御
弁用スイッチ１３の信号、ＰＴＯ用スイッチ２２の信
号、リフトアーム上限設定ダイヤル２１の信号を入力し
て記憶させるとともに、エンジン回転信号２５、ＰＴＯ
変速位置信号２６、ＰＴＯ回転信号２７がそれぞれ目標
ＰＴＯ回転制御部２８、ＰＴＯつながり状態の算出部２
９に入力され、制御部２４に記憶されるようになってい
る。

【００１６】油圧−オートＰＴＯ制御部２４の制御スタ
ートから終了までの各ステップが図１（Ａ）に示されて
おり、以下の如く制御される。図１（Ａ）において、Ｐ
ＴＯ制御スタートから第１ステップＳ１ではＰＴＯスイ
ッチ２２のオン（自動を含む）とオフを検出し、オフの
ときは、後述するオートＰＴＯ制御安全回路３０をオフ
にしてＰＴＯ系クラッチをオフにして終了する。

【００１７】一方、ＰＴＯスイッチ２２がオンのときは
安全回路３０がオンかオフを第２ステップＳ２で検出
し、オンのときはＰＴＯクラッチをオフにして終了し、
オフのときは第３ステップＳ３でＰＴＯスイッチ２２が
オンか自動かを検出する。第３ステップＳ３でＰＴＯス
イッチ２２がオンであればＰＴＯクラッチオンとなり終
了する。

【００１８】一方、第３ステップＳ３で自動（ＡＵＴ
Ｏ）のときは制御弁用スイッチ１３がオンかオフを第４
ステップＳ４で検出する。ここで、第４ステップＳ４に
おいてオンとは、制御弁１４を上昇に切換えたことを意
味し、逆にオフとは制御弁１４をリフトアーム上限位置
から降下に切換えたことを意味する。

【００１９】第４ステップＳ４においてオン信号のとき
は、第５ステップＳ５においてリフトアーム上限条件を
判断検出する。ここで、リフトアーム上限条件は、ダイ
ヤル２１で設定した上限位置より例えば１０゜程度低い
位置であり、これはリフトアームセンサー２０で検出さ
れる。従って、第５ステップＳ５においてＮＯの信号の
ときは油圧装置５によるリフト量が不足していることか
らＰＴＯクラッチはオンのままであり、ここに、作業部
３Ａは回転を続行し、ＹＥＳの信号のときは油圧装置５
によるリフト量は十分であり、作業部３Ａを非作業姿勢
（図２の高さ３ＡＨの位置）にしたことを意味し、従っ
て、ＰＴＯクラッチをオフにすべく制御回路が働く一
方、制御弁１４は上昇回路を維持してリフトアーム４を
介して図１（Ｂ）の最上昇位置Ｈまで作業機を持上げ
る。

【００２０】第５ステップＳ５においてＹＥＳの信号が
でて所定時間経過をステップＳ６で判断し、該時間まで
至らない。すなわち、ＮＯのときはＰＴＯクラッチをオ
フにするが、所定時間経過後、例えば３０秒以上経過し
たときは、安全回路３０が作動するようにされている。
すなわち、第６ステップＳ６で例えば３０秒以上経って
も下げの信号がでない場合、安全のため３０秒以後にス
イッチ１３を下げにしてもＰＴＯクラッチ８がオンにな
らず、再復帰させるにはＰＴＯスイッチ２２を一度オフ
にして再度ＰＴＯスイッチ２２をオンさせなければＰＴ
Ｏ軸１０が駆動しない安全回路３０が設けられている。

【００２１】これにより、例えばロータリ作業が終わっ
て、制御弁用スイッチ１３を上げに操作し、その信号で
制御弁１４を上げに切換えてロータリ（作業機）を持上
げたときＰＴＯ軸１０は既述の如く一旦止まるがスイッ
チ１３を下げにした場合後述するように再びＰＴＯ軸１
０は回転開始する状態にある。この状態を作業者が忘れ
て、例えば作業機３を持上げた状態で道路走行して納屋
に走行動力車１を格納するため作業機３を下げたとき予
期せずに作業部３Ａが回転するのを防止できるのであ
る。

【００２２】次に、第４ステップＳ４でオフ、すなわ
ち、作業機３を所定の位置に持上げた状態から作業開始
のためリフトアーム４を降下するときは、制御弁用スイ
ッチ１３を下げに操作してその信号で制御弁１４を中立
から下げに切換えることにより、作業機３はポジション
位置まで降下する。このとき、第７ステップＳ７によ
り、リフトアーム上限条件（リフトアーム上限位置から
マイナス１０゜、つまり、１０゜降下したこと）をリフ
トアームセンサー２０で検出し、ＰＴＯオンの時ＰＴＯ
軸が作業機の下降と同時にモジュレートを開始し作業機
３が上限位置の例えばマイナス１０゜下でＰＴＯ軸１０
の目標回転となるようにオートＰＴＯ作業機３Ｐ落下速
度を制御部３１でコントロールするようになっている。

【００２３】具体的には、ＰＴＯ軸１０の回転数が５４
０rpm 、又は１０００rpm となるように絞り弁１７を制
御するのである。なお、制御弁用スイッチ１３は作業機
の上げ位置、下げ位置およびニュートラル位置の３位置
に切換可能であり、上げ下げはモーメンタリスイッチと
なる。また、走行動力車１の操縦ハンドル部近くのパネ
ルには、各種モニターが備えられていて、道路走行注意
モニターのなかに、リフトアームの上下モニターが備え
られ、スイッチ１３の上げの状態でのみ点滅するように
なっている。

【００２４】この状態でポジションダイヤルをリフトア
ームの指定位置まで上げるとモニターランプは消灯する
ようになっている。このとき、制御弁１４の電気信号に
よる制御は解除され、この後、ポジションダイヤルを下
げても上げても電気制御に復帰せず、作業機はポジショ
ンダイヤルで設定した位置にポジション制御される。更
に、ＰＴＯモニターはＰＴＯ回転中でも制御弁用スイッ
チ１３の上げ信号で一時停止中でも点灯しスイッチ１３
の解除あるいはＰＴＯ用スイッチ２２のオフにより消灯
するようにして、道路走行モニターのなかに備えられて
いる。

【００２５】更に、作業機の上昇等の調整は、次のよう
にしてなされる。作業機３の上昇指定位置（上限位置）
はリフトアーム上限ダイヤル２１で調整される。このダ
イヤル２１は油圧操作パネルの中にあるスイッチ１３の
オンの状態で動かすと作業機３はその目標位置にポジシ
ョン制御して追随するので、調整可能となる。

【００２６】また、ポジションダイヤルの位置よりリフ
トアーム上限ダイヤル２１の位置が下がった場合、実際
のリフトアーム４の位置がポジションダイヤルの位置以
下に下がれば、油圧制御弁の自動操作は解除されるが、
それ以前にリフトアーム上限ダイヤルを素早く動かして
実際のリフトアームの位置がポジションダイヤルの位置
より下がらなければ有効である。

【００２７】また、エンジンが停止すると、油圧制御弁
の自動操作（スイッチ１３による信号による操作）は解
除される。その後、エンジンを始動したときは、リフト
アームがどのような動きをするかについての基本的な考
え方は「上昇するが下降しない」である。従って、スイ
ッチ１３が上げの状態で直ちにエンジン停止（電源オ
フ）した場合、ＰＴＯ用スイッチがオンのままではエン
ジンを始動できないし、エンジンを再始動してスイッチ
１３を下げにしても作業機は下がらず、ポジションダイ
ヤルを停止位置まで連れて来ないと動かないようになっ
ている。

【００２８】また、スイッチ１３が上げの状態でエンジ
ン停止後リフトアーム上限ダイヤルで作業機を下げよう
としても下がらず、下げるためにはエンジン再始動後ポ
ジションダイヤルを連れて来なければならない。なお、
作業機としては、ロータリの他、溝掘機等であってもよ
い。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上の通りであり、スイッチ操
作の信号で切換えられる制御弁により作業機を昇降する
動作とＰＴＯ軸を断接するクラッチとを連動させている
ので、作業機を持上げたときそのと作業部の回転を停止
することで、騒音発生、泥飛散等を防止できる。

【００３０】また、作業部を土中から持上げてからその
駆動を停止するので、作業機の持上げ抵抗は少なくでき
る。更に、作業機を持上げてから所定時間経過すると、
ＰＴＯスイッチの操作なしではＰＴＯ系を駆動しないよ
うにしているので、作業終了後に格納するとき、不測に
作業機が起動するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明のフローチャートを示し、
（Ｂ）は全体の作動側面図である。

【図２】油圧制御系の構成図である。

【図３】油圧制御とＰＴＯ制御のブロックダイヤルグラ
ムである。

【符号の説明】

１ 走行動力車 ２ リンク装着装置 ３ 作業機 ３Ａ 作業部 ４ リフトアーム ５ 油圧装置 ８ ＰＴＯ系クラッチ １０ ＰＴＯ軸 １３ 制御弁用スイッチ １４ 制御弁 ２２ ＰＴＯ系スイッチ ３０ 安全回路 ３１ 制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 研治 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人為的なスイッチ（１３）操作の信号で
   昇降切換される制御弁（１４）を介して昇降されるリフ
   トアーム（４）を有する油圧装置（５）と、人為操作で
   オン・オフされるＰＴＯ系クラッチ（８）に連動するＰ
   ＴＯ軸（１０）とを備えている走行動力車（１）に、前
   記ＰＴＯ軸（１０）に連動連結されている作業部（３
   Ａ）を有する作業機（３）がリンク装着装置（２）を介
   して昇降自在に装着されているものにおいて、 スイッチ操作で制御弁（１４）をリフトアーム（４）の
   上昇に切換えかつリフトアーム（４）が作業機（３）の
   作業部（３Ａ）を非作業姿勢位置に持上げたときＰＴＯ
   系クラッチ（８）をオフにする制御回路を設け、リフト
   アーム（４）が前記持上条件にあり所定時間経過して制
   御弁（１４）を下降にする信号がでないときＰＴＯ系ク
   ラッチ（８）を人為操作で一旦オフにして再度人為操作
   でオンにする安全制御回路（３０）を設けていることを
   特徴とする作業機昇降制御装置。