JPH1056813A

JPH1056813A - 作業車両の昇降装置

Info

Publication number: JPH1056813A
Application number: JP21847296A
Authority: JP
Inventors: Nakashiro Mukai; 仲四郎向井; Toshiji Shimamoto; 利二島本; Toshiyuki Hori; 敏行堀; Takeshi Tamada; 武史玉田; Hiroki Ono; 弘樹小野
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 1996-08-20
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】作業車両が一般道路、私有地、または農場を
高速度で走行するときに作業機を常時同じ高さに保持す
る技術が有るが、この保持する高さの設定が高過ぎると
車体の重心が高位置になり左右傾斜地や旋回時には、バ
ランスが悪くなって減速操作する必要があった。また、
この保持する高さの設定を常時低位置にすると、地表の
凹凸に接触してしまうという課題があった。【解決手段】昇降装置１により昇降自在に設けた作業
機２を、非作業状態では車両の速度が速くなるほど、ま
たは車両の変速位置が高速側へ操作されるほど低位置に
保持する構成とし、車体の重心位置を低位置にして安定
走行を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、昇降自在に設け
た作業機を有するトラクタ、田植機、コンバイン等の農
業用作業車両や、ブルトーザ、フォークリフト等の建設
用作業車両が、非作業時に作業時と比較して高速度で走
行するときの昇降装置の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、農業用や建設用等の作業車両は、
各種作業に応じた作業機を連結して設け、この作業機を
油圧式等の昇降装置により昇降自在に構成している。そ
して、これらの作業車両の昇降装置は、作業車両を車庫
から作業場所へ移動するときや作業場所間を移動すると
き、即ち私有地や一般道路、農場等を作業時と比較して
高速度で走行する時に、前記作業機が地面へ下降しない
ように一定高さで保持する構成としている。例えば、特
開昭６１−２４７３０２号公報では、トラクタの走行速
度を車速センサで検出し、この車速が一定以上になると
作業機を一定高さで保持する技術が開示されている。こ
れにより、オペレータの誤った下降操作を阻止し、トラ
クタの横転や、作業機と路面の接触による双方の破損を
防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術のように、作業車両が非作業時に一般道路、私
有地、または農場を走行するときに作業機を常時同じ高
さに保持する構成とすると、この保持する高さの設定が
高過ぎると車体の重心が高位置になり左右傾斜地や旋回
時には、バランスが悪くなって減速操作する必要が有っ
た。また、この保持する高さの設定を低位置にすると、
地表の凹凸に接触してしまうという課題があった。この
ため、非作業時でも車体のバランス安定と、作業機、あ
るいは路面破損防止を両立するトラクタの作業機昇降装
置が必要であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上のよう
な課題を解消するために、次のような技術的手段を講じ
た。即ち、昇降装置１により昇降自在に設けた作業機２
を、非作業状態では車両の速度が速くなるほど、または
車両の変速位置が高速側へ操作されるほど低位置に保持
する作業車両の昇降装置とした。

【０００５】

【発明の効果】以上のような作業車両は、地上に凹凸が
あり低速で走行するときや、低速で走行すると思われる
変速位置の時には、作業機を高位置に保持し前記凹凸と
の接触を回避する。そして、車両の速度が速くなると、
または高速走行が可能な変速状態となると、作業機を低
位置に保持するため、車体の重心が低くなり、傾斜地や
旋回時でも安定した走行が可能となる。

【０００６】

【実施例】この発明の解決すべき課題及び解決手段は以
上の如くであり、この実施例を作業車両である農用トラ
クタ（以下、トラクタ３）について説明する。トラクタ
３は、機体前部ボンネット４内にエンジン５を載置し、
このエンジン５からクラッチハウジング、ミッションケ
ース６、及びリアミッションケース７等を一体的に連結
して設け、この車体前部に左右一対の前輪８，８を設
け、車体後部に左右一対の後輪９，９を設けている。そ
して、前記エンジン５の回転動力を、クラッチハウジン
グ内の主クラッチ１０で断続し、ミッションケース６内
の前後進切換装置１１で正転逆転を切り替えて、４段式
の主変速装置１２と４段式の副変速装置１３で適宜減速
し後輪９，９へ伝達駆動する構成としている。また、こ
の回転動力を副変速装置１３から出力後分岐して前輪伝
達クラッチ１４を入り切りして前輪８，８を回転駆動可
能な構成としている。前記ボンネット４の後方には、警
報ブザー５５を内蔵するメータパネル１７を設け、更に
この後方にハンドルポスト１５を設けている。そして、
このハンドルポスト１５の上部にハンドル１６を突出し
て設け、この回転操作により前記前輪８，８を繰向する
構成となっている。また、このハンドル１６の下方には
アクセルレバーと車体の進行方向を切り換える前後進切
換操作レバー１８を設けている。

【０００７】ハンドル１６の後方には操縦席１９を設
け、この操縦席１９の側方には、走行用の変速レバー２
０や、作業機２の高さ（Ｈ）をオペレータの手動操作に
より調節するポジションレバー２１を設けている。前記
変速レバー２０とポジションレバー２１の回動基部には
夫れ夫れポテンショメータ２２，２３を設け、オペレー
タの操作角度を検出し、前記操縦席１９の下方に設けた
コントローラ２４へ送信する構成となっている。また、
このコントローラ２４の下方のミッションケース６の上
部には、車体の左右傾斜を検出するシリコンオイルを充
填した傾斜センサ４７と、これに隣接して前後方向の加
速度を検出する加速度センサ２９を設けている。これに
より、加速度センサ２９が加速度を検出中で、且つ傾斜
センサ４７が傾斜角を検出中には、左右方向にも加速度
が働いているかどうかを検出することができる。

【０００８】前記変速レバー２０は、略前後方向のレバ
ーガイド溝２５に沿って５段階に回動する構成となって
おり、変速レバー２０の握部に変速アップスイッチ２６
と変速ダウンスイッチ２７を設けている。これらの両ス
イッチ２６，２７は、前記ポテンショメータ２２と同様
にコントローラ２４に接続している。また、前記レバー
ガイド２５には、変速レバー２０の５段階の回動位置に
対応して５つの選択領域（走行、中立、プラウ・代ろ掻
き、ロータリ、超低速）が示され、この各選択領域に全
変速位置の１６段が一部重複して配分されている。これ
により、オペレータが変速操作をするときには、まず、
変速レバー２０により選択領域を選択して、この領域内
に配分された変速位置を前記変速アップスイッチ２６と
変速ダウンスイッチ２７により選択する構成となってい
る。例えば、変速レバー２０を「ロータリ」の領域に回
動すると第５段から第１０段の範囲で変速が可能とな
り、その間の切り換えは前記変速アップスイッチ２６と
変速ダウンスイッチ２７により調整する。尚、「走行」
の領域は、全変速位置１６段の内の１２〜１９段が設定
されている。

【０００９】また、トラクタ３のミッションケース６の
下部には、ドップラ式の車速センサ２８を設け、トラク
タ３の走行車速を検出する構成となっている。尚、この
車速センサの別形態としては、トラクタ３の車輪を駆動
する走行系のギアの回転を検出して、間接的に車速を計
算しても良い。昇降装置１は、前記リヤミッションケー
ス７の後部に設けている。詳細に説明すると、昇降装置
１は、シリンダケース３０の内部に作業機昇降シリンダ
３１を内蔵し、この昇降シリンダ３１のピストン伸縮に
より左右に支持したリフトアーム３２，３２を上下回動
する構成となっている。このリフトアーム３２の回動基
部には、リフトアーム角度センサ３３を設け、これに連
結する作業機２の昇降高さを間接的に検出する構成とな
っている。また、リヤミッションケース７の後部には、
トップリンク３４とロアリンク３５，３５とからなる３
点リンク機構を設けている。そして、前記左側のリフト
アーム３２と左側のロアリンク３５をロッド３６で連結
し、右側のリフトアーム３３と右側のロアリンク３５を
水平シリンダ３７を介して連結している。そして、これ
にストロークセンサ３９を併設し、水平シリンダ３７の
ピストン伸縮量を検出する構成となっている。尚、図３
では、トラクタ３の作業機２として、ロータリ作業機を
連結した構成となっている。

【００１０】これにより、コントローラ２４は、前記ポ
ジションレバー２１の回動操作をポテンショメータ２３
で検出し、これに応じて油圧回路の切替制御弁を切り換
えて昇降シリンダ３１のピストンを伸縮操作し、これに
より変化するリフトアーム角を検出して、作業機２の昇
降高さを調節する。また、コントローラ２４は、傾斜セ
ンサ４７の検出に応じて、油圧回路の切替制御弁を切り
換えて水平シリンダ３７のピストンを伸縮制御し、この
伸縮量をストロークセンサ３９で検出することで作業機
２の水平方向の傾きを調節する。

【００１１】前記コントローラ２４は、演算処理部であ
るＣＰＵ５０と、この発明の作業機昇降プログラムを格
納するＲＯＭ５１や、各種センサ値やスイッチの状態を
記憶するＲＡＭ５２等を有し、この入力インターフェー
ス５３には、前記変速レバー２０のポテンショメータ２
２と、変速アップスイッチ２６と、変速ダウンスイッチ
２７と、車速センサ２８と、ポジションレバー２１のポ
テンショメータ２３と、リフトアーム角センサ３３と、
ストロークセンサ３９と、加速度センサ２９と傾斜セン
サ４７とが接続され、出力インターフェース５４には、
主変速装置１２を変速する切替制御弁のソレノイド３８
…と、副変速装置１３を変速する比例圧力制御弁４４…
のソレノイドと、前記昇降シリンダ３１のピストンを伸
縮操作する切替制御弁の上昇用ソレノイド４８Ａ、及び
下降用ソレノイド４８Ｂと、前記水平シリンダ３７のピ
ストンを伸縮操作する切替制御弁の伸長用ソレノイド３
７Ａ、及び短縮用ソレノイド３７Ｂと、警報ブザー５５
を接続している。

【００１２】以上のように構成したトラクタ３の昇降装
置は、コントローラ２４によって図１（ａ）に示された
フローチャート図のように車速に応じて、作業機２の保
持高さを調節する。最初に、トラクタ１０の電源を
「入」にすると、前記ポテンショメータ２２等の各種セ
ンサや設定器の状態が読み込まれる（ＳＴＥＰ１）。続
いて、前記ポジションレバー２１の操作位置が、前記地
面と接していないほどの一定高さ以上かどうかを判定す
る（ＳＴＥＰ２）。そして、この判定がＹＥＳであれ
ば、非作業状態であると判定して、コントローラ２４
は、図１（ｂ）のグラフに示された変速位置に応じたリ
フトアーム角度になるように回動して、作業機２の保持
高さを調節する。一方、前記ＳＴＥＰ２の判定がＮＯの
場合は、ＳＴＥＰ４へ進み、ポジションレバー２１の操
作角に応じた作業機高さとなるようにリフトアーム３
２，３２を適宜回動する。

【００１３】これにより、トラクタ３の車速に応じて作
業機２の保持高さが適宜変化するので、高速状態では作
業機２を低く保持して機体の安定性を高め、地上に凹凸
があり低速走行するときには、作業機２を高位置に保持
して作業機２と地表との接触を回避することが可能とな
った。また、図２（ａ）に示されたフローチャート図
は、変速位置に応じて作業機２の保持高さを変化するも
のである。ここでは、トラクタ３が作業時か、或は非作
業時かを変速レバー２０の変速領域により判定し（ＳＴ
ＥＰ２）、この変速位置が「走行」であるときには、図
２（ｂ）のグラフに示された変速位置に応じた作業機２
の保持高さとなるように、リフトアーム３２，３２を回
動操作する（ＳＴＥＰ３）。

【００１４】これにより、トラクタ３が車庫と圃場間、
あるいは圃場から圃場へ高速で移動するときに、予め変
速位置で高速走行を予期することができ、トラクタ３の
安定走行と、作業機と地面との接触を回避することがで
きる。また、前述のようにトラクタ３が作業時と比較し
て高速度で走行して、右折、若しくは左折するときに、
安定した走行を可能とするため前記水平シリンダ３７の
ピストンを、図７に示したフローチャート図のように伸
縮操作して作業機２の傾きを調整する構成としている。

【００１５】最初に、トラクタ３の電源系を入りにする
と、各種センサや設定器の状態が読み込まれる（ＳＴＥ
Ｐ１）。続いて、前記変速レバーが「走行」域にあるか
どうかが判定される（ＳＴＥＰ２）。ここで、ＹＥＳで
あれば、更にＳＴＥＰ３で、前記加速度センサ２９と傾
斜センサ４７から、左右方向の加速度方向が判定され
る。即ち、加速度を検出中でこの時の左右傾斜角が左側
であれば左旋回と判定し、前記水平シリンダ３７を短縮
して、作業機２の右側を上げる（図８）。また、加速度
が検出されないときには直進走行と判定して、ＳＴＥＰ
５で、作業機２は水平状態に保持される。また、加速度
が検出されて傾斜角が右側であれば右旋回と判定し、Ｓ
ＴＥＰ６で、前記水平シリンダ３７を一定量伸長して、
作業機２の右側を下げる（図９）。

【００１６】これにより、トラクタ３が前述のように高
速走行中に旋回するときでも、作業機の重心位置が左右
に変化して安定した旋回が可能となる。尚、前記加速度
センサ２９によりトラクタ３の振動を検出し、この検出
振動が大きいときには前記昇降シリンダ３１や水平シリ
ンダ３７の作動を停止する構成としもよい。これによ
り、前記シリンダ３１，３７の作動遅れによるトラクタ
３のハンチングを防止することができ安定した走行が可
能となる。

【００１７】また、トラクタ３は、転倒防止のために車
体が傾斜すると前記警報ブザー５５等の警報器によりオ
ペレータへ警告を行う構成としている。しかしながら、
従来この警報ブザー５５が作動する危険角度は、常時一
定に設定されているため通常作業中の転倒防止には効果
を奏するものであるが、トラクタ３が高速度で走行する
と、ブザー５５の作動しない傾斜地でも小さな地表の凹
凸のため転倒の危険が生じるという課題が有った。ここ
では、図１０のフローチャート図のように警報ブザー５
５が作動する危険角度を車速により変化する構成として
いる。

【００１８】最初に、トラクタ３の電源を「入」にする
と、コントローラ２４は、前記加速度センサ２９や傾斜
センサ４７等の検出値を読み込む（ＳＴＥＰ１）。続い
て、加速度が検出中かどうかを判定する（ＳＴＥＰ
２）。このとき、この加速度を検出中であると、この検
出値を積分して現在の車速を算出すると共に、この加速
度が正の方向、即ち増速中かどうかを判定する（ＳＴＥ
Ｐ３，４）。ここでＮＯであれば、ＳＴＥＰ７へ進み、
警報ブザー５５はＯＦＦのままか、或はＯＦＦにする。
また、ＹＥＳであれば、ＳＴＥＰ５へ進み、図１１に示
した車速に応じた危険角度が読み込まれ、ＳＴＥＰ６
で、この危険角度と現傾斜角度との差（＝ａ）が演算さ
れる。ここで、この差ａが設定値Ａよりも大きいときに
は、安全な状態と判定して前記ＳＴＥＰ７へ進む。ま
た、この差ａが０以上で設定値Ａより小さくなれば、注
意状態と判定して、警報ブザー５５を断続的に作動して
オペレータへ注意を促す（ＳＴＥＰ８）。また、更にこ
の差ａが、０より小さいときには、危険状態と判定し、
警報ブザー５５を継続的に作動させる（ＳＴＥＰ９）。

【００１９】このように、車速によりこの転倒の恐れの
有る危険角度を変化する構成、即ち車速が速くなるほど
転倒角度を小さくする構成としたので、トラクタ３が傾
斜地で高速走行するときに地表に凹凸が有る場合でも、
オペレータに対し予め注意を促すことができる。また、
前記のように加速度より現車速を算出する構成としたの
で、前記車速センサ２８を不要とすることができ部品コ
ストを削減することができる。

【００２０】尚、特許請求の範囲に実施例の構成に対応
する部材の符号を付すが、この符号により、この発明を
実施例の構成に限るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）車速に応じた作業機の高さとする制御の
フローチャート図。（ｂ）車速に応じた作業機の高さを示すグラフ図。

【図２】（ａ）変速位置に応じた作業機の高さとする制
御のフローチャート図。（ｂ）変速位置に応じた作業機の高さを示すグラフ図。

【図３】トラクタの全体側面図。

【図４】トラクタの動力伝達線図。

【図５】変速レバーの上面図。

【図６】コントローラの接続を示すブロック図。

【図７】旋回時の水平シリンダの作用を示すフローチャ
ート図。

【図８】左旋回時の水平シリンダの作用を示すトラクタ
の背面図。

【図９】右旋回時の水平シリンダの作用を示すトラクタ
の背面図。

【図１０】警報ブザーを作動するときのフローチャート
図。

【図１１】車速と危険角度との関係を示したグラフ図。

【符号の説明】

１昇降装置２作業機３トラクタ２０変速レバー２２２０のポテンショメータ２４コントローラ２８車速センサ２９加速度センサ３１昇降シリンダ３３リフトアーム角度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者玉田武史愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内 (72)発明者小野弘樹愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】昇降装置１により昇降自在に設けた作業
機２を、非作業状態では車両の速度が速くなるほど、ま
たは車両の変速位置が高速側へ操作されるほど低位置に
保持することを特徴とする作業車両の昇降装置。