(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機昇降装置のコントロールバルブ（４６）に、作業機の昇降方向を切り換えるメインスプール（３２）と、下降時に圧油をドレンする下降チェックバルブ（３５）とを連動して配置し、該メインスプール（３２）を付勢スプリング（１６）で下降側に付勢するとともに、作業機の昇降角度のフィードバック量とレバー操作量を前記メインスプール（３２）に入力して作業機をポジション制御する構成において、前記レバー操作量を前記メインスプール（３２）に入力するためのポジションアーム（７）に緩速制動板（４）を連動連結し、該緩速制動板（４）は、後端にピン（１１）を突設し、その反対側の面に係止片（４ｃ）を突設し、該係止片（４ｃ）とブラケット（１２）の前部との間に緩速下降付勢スプリング（５）を介装して、該緩速制動板（４）を後方へ引っ張るようにして緩速下降装置を構成し、作業機昇降装置を構成する油圧ケース（４５）にブラケット（１２）を固設し、該ブラケット（１２）の上下中央部にガイド長溝（１２ａ）を開口し、該ガイド長溝（１２ａ）に緩速制動板（４）のピン（１１）を摺動自在に挿入し、該ピン（１１）がガイド長溝（１２ａ）内を摺動することにより、緩速下降装置を作動・解除可能とし、前記緩速制動板（４）の板面に緩速制動部材（４７）を当接して、前記緩速下降開始時の下方側への回動を更に制限し、該緩速制動部材（４７）を、鋼球（４１）と、該鋼球（４１）を緩速制動板（４）側に付勢するデテントスプリング（４３）より構成し、該緩速制動板（４）の前側に長孔（４ａ）を開口し、該長孔（４ａ）の後端側は上下方向に大きな開口部（４ｂ）とし、該長孔（４ａ）内に前記ポジションアーム（７）の一端に突設した連動ピン（１４）を摺動自在に挿入し、前記開口部（４ｂ）内に鋼球（４１）を嵌入可能とし、該開口部（４ｂ）の後側には平板部分を形成し、該開口部（４ｂ）の端部エッジ部分と、緩速制動板（４）の平板部分との間に、鋼球（４１）の変位方向に沿う段差部を形成し、作業機の下降と共に、ポジションアーム（７）が回動して連動ピン（１４）が緩速制動板（４）の長孔（４ａ）内を前方に摺動し、作業機が圃場面に接地する直前付近において、連動ピン（１４）が長孔（４ａ）の前端部に当接し、該連動ピン（１４）が緩速制動板（４）を前方へ、前記緩速下降付勢スプリング（５）に抗して前方へ引っ張ることでポジションアーム７の回動速度を減少させて緩速下降し、更に、作業機が下降し、前記鋼球（４１）が開口部（４ｂ）の後端部まで達すると、鋼球（４１）が開口部（４ｂ）後端エッジ部分から緩速制動板（４）平板部分に乗り上げる時に、緩速制動板（４）の移動スピードが大幅に低下し、作業機の下降速度は、更に急に低下させることを特徴とする作業機の緩速下降装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクターの油圧昇降装置により昇降する作業機の下降時において、接地面近傍において作業機の下降速度を遅くし衝撃的な接地をしないようにする緩速下降装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トラクラーの後部に作業機を吊設し、単動型の油圧シリンダーを用いて昇降自在に構成し、該作業機の昇降制御を行うコントロールバルブをシリンダーの近傍に配置して、該コントロールバルブのメインスプールと下降用の下降チェックバルブとを連動連結し、該下降チェックバルブには絞り部を設けて閉鎖位置の直前にて絞り状態を発生するようにして、作業機の最下降位置直前で下降速度を緩速させていた。
【０００３】
前記メインスプールの一側には、下降側へ摺動するように付勢スプリングが設けられ、該メインスプールの端部にはフィードバックロッドの中央部が押動可能に配置され、該フィードバックロッド端部にはフィードバックリンクが連動連結され、油圧操作レバーによる操作量と昇降用のリフトアームの回動角のフィードバック量の両者でフィードバックリンクを移動し、この合力と付勢スプリングとをバランスさせていた。
【０００４】
また、前記油圧操作レバーによる設定値をフィードバックリンクに伝達するリンク機構に緩衝リンク機構を連動連結し、緩衝リンク機構には緩衝バネを係止し、更に融通部を設けて最下降操作位置の手前で緩衝するようにしたものがある。即ち、特公平７−２８５６９号の技術である。この技術においては、作業機が急激に下降し、回転中の作業機の爪が土中に急激に突っ込み、作業機に動力を伝達するＰＴＯ軸に一瞬大きな負荷が発生し、作業機に損傷を発生させるという不具合をなくすようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記技術では、フィードバックロッドを下降側に押し戻す付勢スプリングと、緩衝リンク機構に係止した緩衝バネとをバランスさせるようにしていたが、緩衝バネの付勢力は、付勢スプリングより弱くしなればフィードバックロッドを介してメインスプールを中立に戻すことができないので、緩衝バネの強さを大きくするには限界があり、また、緩衝バネによる付勢力はこのバネの伸びに比例して大きくなっており、緩衝バネを用いて付勢スプリングの付勢力で勢い良く回動されているリンク機構を設定位置で停止させるように調整することが難しく、実際には、リンク機構の回動速度を弱めるに留まり、絞り状態を長く維持することが困難なものとなっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
作業機昇降装置のコントロールバルブ（４６）に、作業機の昇降方向を切り換えるメインスプール（３２）と、下降時に圧油をドレンする下降チェックバルブ（３５）とを連動して配置し、該メインスプール（３２）を付勢スプリング（１６）で下降側に付勢するとともに、作業機の昇降角度のフィードバック量とレバー操作量を前記メインスプール（３２）に入力して作業機をポジション制御する構成において、前記レバー操作量を前記メインスプール（３２）に入力するためのポジションアーム（７）に緩速制動板（４）を連動連結し、該緩速制動板（４）は、後端にピン（１１）を突設し、その反対側の面に係止片（４ｃ）を突設し、該係止片（４ｃ）とブラケット（１２）の前部との間に緩速下降付勢スプリング（５）を介装して、該緩速制動板（４）を後方へ引っ張るようにして緩速下降装置を構成し、作業機昇降装置を構成する油圧ケース（４５）にブラケット（１２）を固設し、該ブラケット（１２）の上下中央部にガイド長溝（１２ａ）を開口し、該ガイド長溝（１２ａ）に緩速制動板（４）のピン（１１）を摺動自在に挿入し、該ピン（１１）がガイド長溝（１２ａ）内を摺動することにより、緩速下降装置を作動・解除可能とし、前記緩速制動板（４）の板面に緩速制動部材（４７）を当接して、前記緩速下降開始時の下方側への回動を更に制限し、該緩速制動部材（４７）を、鋼球（４１）と、該鋼球（４１）を緩速制動板（４）側に付勢するデテントスプリング（４３）より構成し、該緩速制動板（４）の前側に長孔（４ａ）を開口し、該長孔（４ａ）の後端側は上下方向に大きな開口部（４ｂ）とし、該長孔（４ａ）内に前記ポジションアーム（７）の一端に突設した連動ピン（１４）を摺動自在に挿入し、前記開口部（４ｂ）内に鋼球（４１）を嵌入可能とし、該開口部（４ｂ）の後側には平板部分を形成し、該開口部（４ｂ）の端部エッジ部分と、緩速制動板（４）の平板部分との間に、鋼球（４１）の変位方向に沿う段差部を形成し、作業機の下降と共に、ポジションアーム（７）が回動して連動ピン（１４）が緩速制動板（４）の長孔（４ａ）内を前方に摺動し、作業機が圃場面に接地する直前付近において、連動ピン（１４）が長孔（４ａ）の前端部に当接し、該連動ピン（１４）が緩速制動板（４）を前方へ、前記緩速下降付勢スプリング（５）に抗して前方へ引っ張ることでポジションアーム７の回動速度を減少させて緩速下降し、更に、作業機が下降し、前記鋼球（４１）が開口部（４ｂ）の後端部まで達すると、鋼球（４１）が開口部（４ｂ）後端エッジ部分から緩速制動板（４）平板部分に乗り上げる時に、緩速制動板（４）の移動スピードが大幅に低下し、作業機の下降速度は、更に急に低下させるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の緩速下降制御装置の側面図、図２は油圧ケースの底面断面図、図３はコントロールバルブの底面断面図、図４は緩速下降制御装置の部分平面断面図、図５は緩速制動部材の剛体の進入状態を示す断面図、図６は同じく剛体の退避状態を示す断面図、図７は緩速制動板の側面図、図８は緩速制動板の平面断面図である。
【０００８】
まず、図１を用いて緩速下降制御の概略を説明する。油圧ケース４５はトラクターのミッションケースやリアアクスルハウジングの上面に載置固定されている。そして、前記油圧ケース４５の内部にコントロールバルブ４６や油圧シリンダーが配置されている。
【０００９】
そして、前記油圧ケース４５の右側には、油圧操作レバー１やデプス操作レバー１３や制御モーター９や緩速制動リンク４等が配置されている。前記油圧ケース４５の左側には、図示せぬ作業機に連結して昇降するリフトアームの回動をフィードバックするリンク機構や作業機の耕深をフィードバックするリンク機構等が配置されている。
【００１０】
図１に示すように、前記油圧操作レバー１の回動基部にはアーム１ｂが突設され、該アーム１ｂにはリンクアーム１ａの一端が枢支され、該リンクアーム１ａの他端には長孔１ｃが形成され、該長孔１ｃにＴ型に構成したポジションアーム７の一端に突出したピンを係合している。該ポジションアーム７の中央部はアーム軸１５端部に固設され、他の端部の一つには後述する緩速制動板４に係合され、残りの端部には制御モーター９の出力アーム９ａに枢支されるロッド８が摺動自在に係止されている。前記制御モーター９は、油圧ケース４５の上方右側で座席の後部の位置に固設され、該制御モーター９の出力アーム９ａ端部に前記ロッド８の一端が枢結されている。そして、該制御モーター９は運転席に設けた昇降スイッチの操作で正逆転されて作業機を昇降させ、また、変速レバー１３の後進操作で上昇側に回転される。
【００１１】
また、図１、図４に示すように、前記油圧ケース４５後部より上方にステー１０を立設し、該ステー１０上部にブラケット１２を固設し、該ブラケット１２の上下中央部にガイド長溝１２ａが開口され、該ガイド長溝１２ａに緩速制動板４のピン１１が摺動自在に挿入されている。該緩速制動板４は図７、図８に示すように、後端に前記ピン１１を突設し、その反対側の面に係止片４ｃを突設し、前側に長孔４ａを開口し、該長孔４ａの後端側は上下方向に大きな開口部４ｂとしている。更に開口部４ｂの後側には平板部分が形成されてこの開口部４ｂを平板部分とで後述する鋼球４１の変位方向に沿う段差部を形成してある。該長孔４ａ内に前記ポジションアーム７一端に突設した連動ピン１４が摺動自在に挿入され、開口部４ｂ内に鋼球４１を嵌入できるようにしている。そして、前記係止片４ｃとブラケット１２前部との間に緩速下降付勢スプリング５を介装して、緩速制動板４を後方（図１の左側）へ引っ張るようにしている。
【００１２】
さらに、前記ブラケット１２には緩速下降解除レバー６が付設されており、該緩速下降解除レバー６を後方に回動させることで、ピン１１を前方に押して、ポジションアーム７が回動されても連動ピン１４が長孔４ａの前端部に当接して移動させることがなく緩速下降が解除されるようにしている。また、前記アーム軸１５外周面には筒軸２０が遊嵌され、該筒軸２０と前記デプス操作レバー１３とが連動連結されている。
【００１３】
次に、前記油圧ケース４５の内部の構成について図２を用いて説明する。油圧ケース４５内にはコントロールバルブ４６と油圧シリンダーとデプスフィードバックリンク３８とフィードバックリンク４０等が収納され、１９はピストンである。前記デプスフィードバックリンク３８とフィードバックリンク４０はその中央部が合流ピン１８によって枢支され、該合流ピン１８は合流体１７に支持され、該合流体１７はフィードバックロッド３９の一端に固設され、該フィードバックロッド３９の他端はコントロールバルブ４６のメインスプール３２の端部に当接されている。該フィードバックロッド３９は油圧ケース４５に前後方向に摺動自在にガイドされている。
【００１４】
前記デプス操作レバー１３の回動は筒軸２０を介してアーム２６、ピン２１に伝えられ、該ピン２１は前記デプスフィードバックリンク３８の右側端に係合されて、前記ピン２１の回動によってデプスフィードバックリンク３８を前後（図中の左右）に移動させる。デプスフィードバックリンク３８の他端にはピン２４が係合され、該ピン２４はアーム２７等を介して作業機の昇降幅の変化、つまり、耕深をフィードバックするワイヤーやリンク等と連結されている。従って、設定側のデプス操作レバー１３と、フィードバック側のアームの動きがデプスフィードバックリンク３８により合流されて、合流ピン１８と合流体１７より、フィードバックロッド３９に伝達され、コントロールバルブ４６のメインスプール３２を押動し、デプス制御が行われるのである。
【００１５】
また、前記フィードバックリンク４０の右側にはピン２２が係合され、該ピン２２はアーム２５、アーム軸１５を介して操作レバー１や制御モーター９と連結されている。フィードバックリンク４０の左側には２３が係合され、該ピン２３はアーム２８を介してリフトアームの回動をフィードバックするリンク機構に連結されている。従って、操作レバー１や制御モーター９の回動量と、フィードバック（リフトアームの回動角）量が合流されて、合流ピン１８と合流体１７より、フィードバックロッド３９に伝達され、前記のようにメインスプール３２が押動されポジションが設定されるのである。
【００１６】
次に、図３に示すコントロールバルブ４６の構成を説明する。バルブケース内にはメインスプール３２と下降チェックバルブ３５が収納され、該メインスプール３２には連動杆３３・３４が連結され、該連動杆３４の端部は下降チェックバルブ３５一端に当接している。前記メインスプール３２の他端はバルブケースより突出して、その突出部分に付勢スプリング１６が外嵌されて、メインスプール３２を下降側に付勢している。
【００１７】
そして、前記メインスプール３２の動きが連動杆３３・３４を介して下降チェックバルブ３５を押して、その押し具合により急速下降と、緩速下降状態を作り出すのである。前記下降チェックバルブ３５には平坦部の絞り部３５ａを設けており、該下降チェックバルブ３５が図面左側にやや動いたａ１位置では、絞り部３５ａがまだバルブ座の位置に残っている為に絞り状態が発生するのである。更に、下降チェックバルブ３５がａ２まで移動すると絞り部３５ａの部分がバルブ座の位置から外れて、完全開放状態となり作業機は急速下降する。
【００１８】
また、図１は最上げ位置を示しており、操作レバー１を下降側の状態に回動したうえで、図示せぬ昇降スイッチを下降側に操作すると、制御モーター９の出力アーム９ａは図中の矢印Ｘのように回動し、ロッド８が摺動して、ポジションアーム７は前記付勢スプリング１６の付勢力によって矢印Ｙ方向に回動される。そして、メインスプール３２の摺動によってコントロールバルブ４６が切り換えられ、作業機が下降される。
【００１９】
そして、作業機の下降とともにポジションアーム７が回動して連動ピン１４が緩速制動板４の長孔４ａ内を前方に摺動し、作業機が圃場面に接地する直前付近において、連動ピン１４が長孔４ａ前端部に当接し、連動ピン１４が緩速制動板４を前方へ緩速下降付勢スプリング５に抗して前方へ引っ張ることでポジションアーム７の回動速度を減少させ、絞りの時間を長くして緩速下降する。
【００２０】
従来においては、これだけの構成であったため、下げクッション開始位置で緩速下降付勢スプリング５と付勢スプリング１６をバランスさせると、フィードバックによる付勢スプリング１６の荷重増加分よりスプリング５の伸びによる荷重増加分の方が大きいため、作業機が所定の位置まで下がらずに止まってしまう。  そのため、スプリング５はスプリング１６とバランスさせる荷重より小さく設定されているため、下げクッションの効果が少ない。
【００２１】
この不具合を解消するために本発明は、図１、図４、図５に示すように、前記ブラケット１２後部の左側（内側）に左右方向に軸芯を有する筒体４２が固設され、該筒体４２の開口部を緩速制動板４の開口部４ｂに対向させて配置している。該筒体４２の内部に鋼球４１とデテントスプリング４３を収納し、該鋼球４１が開口部４ｂに向かって突出するようにデテントスプリング４３で付勢している。前記筒体４２開口端には止め板４４が固設され、該止め板４４によって鋼球４１が抜けないようにしている。
【００２２】
このように構成することによって、下降操作されたときに、前記同様にポジションアーム７が矢印Ｙ方向に回動され、緩速制動部材（４７）が開口部４ｂ後端部まで達して、その直後に、鋼球４１が開口部４ｂの後端エッジ部分から図６に示すように、緩速制動板４の平板部分に乗り上げる際に緩速制動板４の移動スピードは大幅に低下する。この時、乗り上げ荷重（デテント荷重）とスプリング５の荷重の合力とスプリング１６とをバランスさせることによって、作業機の下降速度は急に低下することとなって、接地時の負荷は大きく軽減されるのである。
【００２３】
そして、この鋼球４１が緩速制動板４に乗り上げた後は、乗り上げ荷重（デテント荷重）がなくなり、わずかな緩速制動板４の平板部分と鋼球４１との摩擦抵抗及びスプリング５の荷重だけとなりスプリング１６の荷重よりもいっきに小さくなるため、その後はスムーズに作業機が下降する。
【００２４】
そして、作業機が最下げに位置すると、メインスプール３２は付勢スプリング１６のスプリング力で図３におけるａ２に位置し、デプス制御が行われて、設定値よりも深くなるとメインスプール３２が押されて、再度下降チェックバルブ３５が閉じられて設定値まで上昇される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、次のような効果を奏するものである。
作業機昇降装置のコントロールバルブ（４６）に、作業機の昇降方向を切り換えるメインスプール（３２）と、下降時に圧油をドレンする下降チェックバルブ（３５）とを連動して配置し、該メインスプール（３２）を付勢スプリング（１６）で下降側に付勢するとともに、作業機の昇降角度のフィードバック量とレバー操作量を前記メインスプール（３２）に入力して作業機をポジション制御する構成において、前記レバー操作量を前記メインスプール（３２）に入力するためのポジションアーム（７）に緩速制動板（４）を連動連結し、該緩速制動板（４）は、後端にピン（１１）を突設し、その反対側の面に係止片（４ｃ）を突設し、該係止片（４ｃ）とブラケット（１２）の前部との間に緩速下降付勢スプリング（５）を介装して、該緩速制動板（４）を後方へ引っ張るようにして緩速下降装置を構成し、作業機昇降装置を構成する油圧ケース（４５）にブラケット（１２）を固設し、該ブラケット（１２）の上下中央部にガイド長溝（１２ａ）を開口し、該ガイド長溝（１２ａ）に緩速制動板（４）のピン（１１）を摺動自在に挿入し、該ピン（１１）がガイド長溝（１２ａ）内を摺動することにより、緩速下降装置を作動・解除可能とし、前記緩速制動板（４）の板面に緩速制動部材（４７）を当接して、前記緩速下降開始時の下方側への回動を更に制限し、該緩速制動部材（４７）を、鋼球（４１）と、該鋼球（４１）を緩速制動板（４）側に付勢するデテントスプリング（４３）より構成し、該緩速制動板（４）の前側に長孔（４ａ）を開口し、該長孔（４ａ）の後端側は上下方向に大きな開口部（４ｂ）とし、該長孔（４ａ）内に前記ポジションアーム（７）の一端に突設した連動ピン（１４）を摺動自在に挿入し、前記開口部（４ｂ）内に鋼球（４１）を嵌入可能とし、該開口部（４ｂ）の後側には平板部分を形成し、該開口部（４ｂ）の端部エッジ部分と、緩速制動板（４）の平板部分との間に、鋼球（４１）の変位方向に沿う段差部を形成し、作業機の下降と共に、ポジションアーム（７）が回動して連動ピン（１４）が緩速制動板（４）の長孔（４ａ）内を前方に摺動し、作業機が圃場面に接地する直前付近において、連動ピン（１４）が長孔（４ａ）の前端部に当接し、該連動ピン（１４）が緩速制動板（４）を前方へ、前記緩速下降付勢スプリング（５）に抗して前方へ引っ張ることでポジションアーム７の回動速度を減少させて緩速下降し、更に、作業機が下降し、前記鋼球（４１）が開口部（４ｂ）の後端部まで達すると、鋼球（４１）が開口部（４ｂ）後端エッジ部分から緩速制動板（４）平板部分に乗り上げる時に、緩速制動板（４）の移動スピードが大幅に低下し、作業機の下降速度は、更に急に低下させるので、作業機の上昇位置からの下降操作において、付勢スプリングの付勢力によってリンク機構が下降側に回動されても、最下降位置の手前で、従来からの緩速下降付勢スプリング（５）により作業機の緩速下降装置の作用に付加して、更に別の、緩速制動部材（４７）により付勢スプリングの付勢力と拮抗させて、設定側リンク機構の下降を急激に低下することができる。
よって、回転する耕耘爪を土中への挿入開始時にはゆっくり下降させて、ＰＴＯ軸等の駆動伝達部へ急激な負荷がかからないようにしている。
【００２６】
また、前記緩速制動部材を、鋼球状メンバと、該鋼球状メンバを緩速制動板側に付勢するデテントスプリングより構成し、前記緩速制動板に前記鋼球状メンバを嵌入する段差部を設けたことによって、鋼球４１が緩速制動板４に乗り上げた後は、乗り上げ荷重（デテント荷重）がなくなり、わずかな緩速制動板４の平板部分と鋼球４１との摩擦抵抗及びスプリング５の荷重だけとなりスプリング１６の荷重よりもいっきに小さくなるため、その後はスムーズに作業機が下降する。
このように鋼球が開口部から乗り上げると、一気に抵抗が小さくなり、下降速度がわずかに増加して設定深さまでスムースに下降させることができ、次の作業状態への移行が速やかとなり作業性が向上されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の緩速下降制御装置の側面図である。
【図２】  油圧ケースの底面断面図である。
【図３】  コントロールバルブの底面断面図である。
【図４】  緩速下降制御装置の部分平面断面図である。
【図５】  緩速制動部材の剛体の進入状態を示す断面図である。
【図６】  同じく剛体の退避状態を示す断面図である。
【図７】  緩速制動板の側面図である。
【図８】  緩速制動板の平面断面図である。
【符号の説明】
４    緩速制動板
４ａ  長孔
４ｂ  開口部
５    緩速下降付勢スプリング
７    ポジションアーム
１６  付勢フプリング
３２  メインスプール
３５  下降チェックバルブ
３５ａ  絞り部
４６  コントロールバルブ
４１  鋼球
４３  デテントスプリング
４７  緩速制動部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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